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Science重磅!代尔夫特理工大学打造“果蝇机器人”

文章来源: 新智元       发布时间:2018-09-14

据9月14日消息,近日,代尔夫特理工大学的机器人研究人员创建了一个飞行平台,力求模仿和测试昆虫飞行方式的理论,但不使用像螺旋桨等非仿生推进装置。他们成功打造出了一款模仿果蝇飞行机制的DelFly Nimble飞行机器人。这不仅仅是因为他们想要打造很酷的机器人:昆虫对阵风或即将拍下的手这种事,其反应之迅速、控制反馈之精确都令人难以置信。这些特点可以为无人机甚至小型飞机等自动飞行器提供值得借鉴的重要信息。


Science重磅!代尔夫特理工大学打造“果蝇机器人”


让飞行器可以自动、平稳地规避闪电,这不是很好吗?


家蝇或果蝇具有令人难以置信的敏捷性,让一切无人机和机器人都望尘莫及,现在,无人机也开始迎头赶上了。一种新的四翼扑翼机器人不仅成功地模仿了果蝇超灵活的飞行机制,而且单次充电最大飞行距离长达一公里。


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但麻烦的是,当飞行器比昆虫的体积大得多时,由于质量,空气阻力等差异,这种飞行方式并不总是有效。研究人员在他们的论文中也提到了这一点,这篇研究论文登上了本期《科学》期刊的封面,对于飞行机器人设计而言,由于严格的重量和尺寸限制所带来的技术挑战,大多数现有设计方案都无法与其模仿生物的飞行性能相比。这些飞行机器人的敏捷性不够,起飞能力不足,或由于没有足够的能量,单次充电飞行时间超不过一分钟。


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不仅如此,像Robobee这样的小型机器人还需要有线电源连接,还有其他小型振翅型的机器人需要手动驾驶。而DelFly Nimble团队并非盲目模仿某种动物的仿生学特点,而是专注于如何在现实允许的范围内实现类似的飞行特征。该团队打造的四翼无尾风格的DelFly Nimble飞行机器人的速度可以达到7米/秒(25公里/小时),它可以悬停在半空或执行各种极端动作,如俯冲和空中打滚。DelFly Nimble使用具有连续推力的转子,可以支持协调的机翼运动。


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也许最亮眼的一点是它的续航能力:一次充电可支持飞行一公里,这使其具备了军事应用的潜力。但是DelFly Nimble身上还有一些很有意思的科学数据,该研究团队的首席研究员Matěj Karásek表示:“与动物实验相比,我们完全控制并掌握了机器人的“大脑”中发生的事情。这样,我们得以识别和描述一种“被动空气动力学”新机制,一些飞行昆虫,比如苍蝇,可以凭借这些机制在快速倾斜的转弯中控制方向。”目前DelFly Nimble的开发仍在继续,毫无疑问,生物学家和一些秘密机构会对这个发明产生浓厚兴趣。


文章来源:新智元

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