作者:张梦然 来源:科技日报 发布时间:2023/5/31 9:43:03
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能多向稳定飞行的蜜蜂机器人创建

 

研究人员创建的机器蜜蜂可在各个方向上完全飞行。图片来源:华盛顿州立大学

美国华盛顿州立大学研究人员开发了一种可在各个方向稳定飞行的机器蜜蜂。研究成果发表在最新一期《IEEE机器人学报》上。

这款蜜蜂++原型机拥有4个由碳纤维和聚酯薄膜制成的机翼,以及4个控制机翼的轻型驱动器,这是首款能够在各个方向稳定飞行的原型机。蜜蜂++完全实现了典型飞行昆虫所展示的六度自由运动。

30多年来,研究人员一直在尝试开发人造飞行昆虫。它们有朝一日可用于人工授粉、狭小空间内的搜索和救援、生物研究或恶劣环境中的环境监测等。但是,仅仅让微型机器人起飞和着陆就需要开发像昆虫大脑一样运作的控制器。

研究人员最初开发了一种双翼机器蜜蜂,但它的运动受到限制。为了进行俯仰或滚动的动作,研究人员让前翼以与后翼不同的方式拍打以进行俯仰,并使右翼以与左翼不同的方式拍打以进行滚动,从而产生使机器人沿它的两个主要水平轴旋转的扭矩。

能够控制复杂的扭转运动非常重要。没有它,机器人就会失去控制,无法专注于一个点。拥有所有程度的运动对于规避机动或跟踪物体也至关重要。

为了让机器人以可控的方式扭转,研究人员从昆虫那里得到了启发,移动了翅膀,使它们在一个倾斜的平面内拍打。他们还增加了机器人每秒拍打翅膀的次数,从每秒100次增加到160次。

蜜蜂++的重量为95毫克,翼展为33毫米,比重约10毫克的真正蜜蜂大。与真正的昆虫不同,它一次只能自主飞行约5分钟。

 
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