科技日?qǐng)?bào)記者 張夢(mèng)然
美國(guó)華盛頓州立大學(xué)研究人員開(kāi)發(fā)了一種可在各個(gè)方向穩(wěn)定飛行的機(jī)器蜜蜂。研究成果發(fā)表在最新一期《IEEE機(jī)器人學(xué)報(bào)》上。
這款蜜蜂++原型機(jī)擁有4個(gè)由碳纖維和聚酯薄膜制成的機(jī)翼，以及4個(gè)控制機(jī)翼的輕型驅(qū)動(dòng)器，這是首款能夠在各個(gè)方向穩(wěn)定飛行的原型機(jī)。蜜蜂++完全實(shí)現(xiàn)了典型飛行昆蟲(chóng)所展示的六度自由運(yùn)動(dòng)。
30多年來(lái)，研究人員一直在嘗試開(kāi)發(fā)人造飛行昆蟲(chóng)。它們有朝一日可用于人工授粉、狹小空間內(nèi)的搜索和救援、生物研究或惡劣環(huán)境中的環(huán)境監(jiān)測(cè)等。但是，僅僅讓微型機(jī)器人起飛和著陸就需要開(kāi)發(fā)像昆蟲(chóng)大腦一樣運(yùn)作的控制器。
研究人員最初開(kāi)發(fā)了一種雙翼機(jī)器蜜蜂，但它的運(yùn)動(dòng)受到限制。為了進(jìn)行俯仰或滾動(dòng)的動(dòng)作，研究人員讓前翼以與后翼不同的方式拍打以進(jìn)行俯仰，并使右翼以與左翼不同的方式拍打以進(jìn)行滾動(dòng)，從而產(chǎn)生使機(jī)器人沿它的兩個(gè)主要水平軸旋轉(zhuǎn)的扭矩。
能夠控制復(fù)雜的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)非常重要。沒(méi)有它，機(jī)器人就會(huì)失去控制，無(wú)法專注于一個(gè)點(diǎn)。擁有所有程度的運(yùn)動(dòng)對(duì)于規(guī)避機(jī)動(dòng)或跟蹤物體也至關(guān)重要。
為了讓機(jī)器人以可控的方式扭轉(zhuǎn)，研究人員從昆蟲(chóng)那里得到了啟發(fā)，移動(dòng)了翅膀，使它們?cè)谝粋€(gè)傾斜的平面內(nèi)拍打。他們還增加了機(jī)器人每秒拍打翅膀的次數(shù)，從每秒100次增加到160次。
蜜蜂++的重量為95毫克，翼展為33毫米，比重約10毫克的真正蜜蜂大。與真正的昆蟲(chóng)不同，它一次只能自主飛行約5分鐘。
