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像蝙蝠一样飞行的蝙蝠机器人

2017-03-08 09:09:28来源:摩天网 作者:ltting 点击次数:3434次字号:|
也许数年后,你就能买到外观和飞行方式都接近蝙蝠的无人机。研究员们模仿蝙蝠的飞行方式开发出一种飞行机器人,并且使用了像蝙蝠皮肤一样有弹性的薄膜。
蝙蝠2             也许数年后,你就能买到外观和飞行方式都接近蝙蝠的无人机。研究员们模仿蝙蝠的飞行方式开发出一种飞行机器人,并且使用了像蝙蝠皮肤一样有弹性的薄膜。

这款飞行机器人被叫做“Bat Bot B2”,是由美国加利福利亚理工学院(Caltech)和伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校(UIUIC)的几位研究员开发而来。

美国加利福利亚理工学院(Caltech)航空航天专业副教授Soon-Jo Chung说:“这种机器人设计方案有助于我们开发更安全高效的飞行机器人,并且能够加深我们对蝙蝠飞行力学的理解。” 他与来自伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校(UIUIC)的Alireza Ramezani和Seth Hutchinson一起开发了蝙蝠机器人。科学家们一直对蝙蝠的飞行很感兴趣。蝙蝠飞行非常敏捷,并且转弯和俯冲能力也令人印象深刻。蝙蝠敏捷的飞行能力要归功于其复杂的襟翼。

Chung解释说:“我们采用了具有弹性的硅基薄膜翼。”

要将复杂的蝙蝠结构特性运用到如此小巧的机器人中,研究员们面临巨大的技术挑战。但Chung和他的搭档们做到了,尽管他们开发的蝙蝠机器人还不能持久飞行。

他们迄今为止已取得引人注目的成果。他们开发的蝙蝠机器人已经具备相当于肩部、肘关节、手腕和腿的活动关节。因此Bat Bot 2可以改变机翼形状。美国加利福利亚理工学院(Caltech)对该系统的描述如下:

“蝙蝠的飞行机制和机翼运动在动物界可以说是最复杂的。蝙蝠的飞行机制主要依靠连接着蝙蝠身体各部位的关节,其翅膀机器灵活,拥有至少40个自由度。”

这远比扑翼飞行器复杂。

蝙蝠1

Bat Bot 2重量仅90克,其翅膀展开时能达1英尺左右(约0.46米)。

Ramezani说:“我们展示了迄今为止最先进的能够实现自主飞行的扑翼式蝙蝠机器人设计方案。”

值得一提的是,研究员们开发了一种定制柔性硅胶膜用在蝙蝠机器人的机翼上。

机翼是研究员们自主研发的硅胶薄膜。

美国加利福利亚理工学院(Caltech)描述他们的研究成果时写道:“基于蝙蝠构造研发的飞行器比当前其他飞行器能耗更低,因为蝙蝠机器人灵活的机翼使飞行器能够实现更多飞行动作。

“当蝙蝠或Bat Bot机器人拍打翅膀进行扑翼飞行时,其翅膀会变形凹陷并兜入一些空气。扑翼动作结束时,凹陷会恢复原状并将其中空气放出,从而产生更大的升力。”

Bat Bot 2蝙蝠机器人及其研究历程登上了2017年2月份最新一期的《科学·机器人学》封面,该刊物由美国科学促进会出版。

关键词:无人机 机器人 蝙蝠