首個(gè)昆蟲般大小的機(jī)器成功起飛 重量和牙簽差不多
【導(dǎo)讀】:最近,微型機(jī)器人的研究取得了新進(jìn)展,首個(gè)昆蟲般大小的機(jī)器成功起飛,這個(gè)機(jī)器人的重量和一根牙簽差不多,這一次是華盛頓大學(xué)的工程師們的功勞,在機(jī)器人領(lǐng)域又是一重大進(jìn)展。
昆蟲大小的機(jī)器人有什么作用呢?這么小能干嗎?別看微型機(jī)器人小,但是作用還不少,據(jù)悉他們可以用來測(cè)量大型農(nóng)場(chǎng)的作物生長(zhǎng)情況,或者嗅出氣體泄漏。再加上尺寸小制造成本就很低,而且可以很容易地進(jìn)入大型無人機(jī)無法進(jìn)入的狹小空間,雖然身材小小的,但是作用卻是大大的。
日前,華盛頓大學(xué)的工程師們首次讓他們的“機(jī)器人蒼蠅”(RoboFly)完成了第一次獨(dú)立飛行。這可能是該機(jī)器人的一小步,但這是機(jī)器人領(lǐng)域的一個(gè)巨大飛躍。該小組將于5月23日在澳大利亞布里斯班舉行的機(jī)器人與自動(dòng)化國(guó)際會(huì)議上展示其研究成果。
RoboFly比牙簽稍重,由激光束提供動(dòng)力。它使用一個(gè)微型的板載電路,將激光能量轉(zhuǎn)換成足夠的電力來驅(qū)動(dòng)它的翅膀。“在此之前,昆蟲大小的無線飛行機(jī)器人只會(huì)出現(xiàn)在科幻小說中。”華盛頓大學(xué)機(jī)械工程系的助理教授Sawyer Fuller說道。
工程學(xué)上最大的挑戰(zhàn)是揮翅。翅膀揮動(dòng)是一個(gè)耗電的過程,它的動(dòng)力來源和機(jī)翼控制器都太大太笨重,無法放在小型機(jī)器人上。于是科研團(tuán)隊(duì)決定使用一束窄的隱形激光束為他們的機(jī)器人供電。他們將激光束指向一個(gè)光伏電池,該光電池連接在RoboFly之上,并將激光轉(zhuǎn)換成電能。
盡管如此,激光本身并不能提供足夠的電壓來移動(dòng)機(jī)翼。于是該團(tuán)隊(duì)還設(shè)計(jì)了一種電路,將光伏電池的7伏電壓提升到飛行所需的240伏電壓。
為了讓機(jī)器人控制自己的翅膀,工程師們還給它了一個(gè)“大腦”:他們?cè)谕粋€(gè)電路中加入了一個(gè)微控制器。具體地說,控制器以類似波浪的形式發(fā)送電壓,模擬真實(shí)昆蟲翅膀的擺動(dòng)。
目前,RoboFly只能起飛和降落。一旦它的光伏電池脫離了激光的“視線”,機(jī)器人就會(huì)失去電力而墜地。但該團(tuán)隊(duì)希望能很快控制激光,以便RoboFly能夠盤旋和飛行。
計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院的副教授Shyam Gollakota說,雖然RoboFly目前由一束激光驅(qū)動(dòng),但未來的版本可以使用微型電池或從無線電頻率信號(hào)獲取能量。
在未來,我們也期待出現(xiàn)更先進(jìn)的微控制器和傳感器系統(tǒng),幫助機(jī)器人導(dǎo)航和完成自己的任務(wù)。
如此看來,未來機(jī)器人變得和人一樣靈活也是有可能的,將來人力資源又能節(jié)省不少,人也有越來越多經(jīng)歷做別的了,這就是機(jī)器人給人類帶來的最大益處吧!
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時(shí)間:2018年12月6日-7日
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