作者:Noah Jafferis 来源:《自然》 发布时间:2019/7/9 20:50:57
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仿生飞行器小身材大用途

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《自然》杂志近日发表的一篇论文介绍了一款名为RoboBee X-Wing的仿飞行昆虫无缆机器人。这个小型机器人长度不足5厘米,质量仅259毫克,有望在狭窄空间中执行环境监测或导航任务。

飞行器的能耗一般较高,小型飞行器尤甚。对于一个昆虫大小的飞行器来说,锂离子电池这类商用电源比飞行器本身质量更大。因此,这类机器人一般需要系绳连接外部电源。太阳能电池是一种备受瞩目的替代电源,但对于先进的飞行器来说,无缆飞行所需的光照强度约为太阳光强度的5至7倍,超出了实际情况。

美国哈佛大学的Noah Jafferis、Farrell Helbling和同事在此前研究基础上设计了一款飞行器,成功解决了部分问题。研究人员提高了致动器效率,并用四个扑翼(此前为两个)提高升力,从而无需过多增加对电源的需求,而飞行器的推进效率也与体形类似的昆虫相当。研究人员为了延长飞行器寿命而使用了低电压,飞行器能在较低电压状态下维持约半秒的无缆飞行。

研究人员指出,仍需进一步改进才能实现持续的室外飞行,而且飞行器需要强光为起飞提供足够动力(太阳光强度的3倍以上)。但研究人员表示,这款飞行器具有额外的载荷能力,可在今后的自主飞行实验中搭载更大的电源。(来源:中国科学报 晋楠)

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41586-019-1322-0

 
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