近日,美国科学家与军方合作研制了一种轻型高仿真机器鸟。这种机器人被称之为“机器乌鸦”,具有极高的欺骗性,能够在未来充当一个重要的军用装备。机器乌鸦的重量只有9.7克,翼展34.3厘米,仿真程度极高,甚至会愚弄其他鸟类,让它们误以为机器乌鸦是它们其中一员。
美国陆军研究实验室的研究人员指出凭借重量轻和高仿真度这两大优势,机器乌鸦能够在军事领域发挥重要作用。阿伯丁试验场的机械工程师约翰·格德斯表示:“它已经引起了当地鸟类的注意,但它们却把它误认为自己的同类。”
测试过程中,海鸥、鸣禽和乌鸦会在机器乌鸦附近编队飞行,相比之下,隼和鹰等猛禽对机器乌鸦的出现表现出更高的攻击性。格德斯说:“它们会俯冲而后用爪子从上方攻击,随后便飞走了。但通常情况下,它们并不会飞过来。”
机器乌鸦由马里兰州大学的科学家与美军共同研制。这种机器人采用碳纤维、隔热塑料、麦拉铝箔和泡沫制成。
机器乌鸦拥有一项独特的能力,能够单独振动一个翅膀,这种能力赋予它们出色的空中机动性能。
最初,科学家为机器乌鸦的翅膀安装了需要更大电池的制动器,同时安装机载微型控制器,但这种设计让机器乌鸦重量大幅增加,以致无法飞行。为了减轻重量,工程师采用了更为先进的制造技术,例如3D打印和激光切割。
机器乌鸦的重量只有9.7克,翼展34.3厘米,可携带接近6克的有效负荷。飞行时,机器乌鸦产生的噪音不及直升机或者推进器,能够在不被发现的情况下进一步接近目标。
格德斯表示:“我们利用中空硬化剂打造一个坚固的轻型结构,我们让翼梁排列成扇形,让机器人在扑翼飞行时形成我们希望的翼型。在任何时候,我们都能在这些行为和对机翼进行完全控制之间转换。”
机器乌鸦的出色飞行能力能够在将来某一天的秘密侦察和监视任务中发挥重要作用。美国军方已经意识到机器乌鸦的巨大潜在应用,目前正投入资金进行小型和微型无人空中系统的研发,用以让机器乌鸦具备自治飞行能力。
由于所能携带的有效负荷有限,当前的机器乌鸦还无法在安装传感器情况下飞行。通过进一步研究,科学家能够进一步了解士兵如何使用机器乌鸦,以发挥最大功用。
目前,马里兰州大学的团队正在研发太阳能机翼,让机器乌鸦降落后充电,而后继续执行任务。机器乌鸦正是基于SK·古普塔的研究成果。他是马里兰州大学的机械工程学教授,10年前开始研究扑翼机器鸟。
2007年,古普塔首次成功测试一款扑翼机器鸟。这种机器鸟使用一台电机同时拍打两个翅膀,能够做出一些简单的飞行动作。
到了2010年,这款设计已经进化出4种后续机型,最终版本能够携带一台微型摄像机,可以由地面机器人发射,飞行速度可达到每小时10英里(约合每小时16公里)。
古普塔说:“机器鸟能够应用于很多领域,例如农业、侦察和环境监测。机器乌鸦只是一个开始,很多令人兴奋的改进正等着我们去完成。下一次去夏威夷旅行时,你在空中看到的怪鸟可能就是一个机器人。”(杨孝文编译)
《中国科学报》 (2013-06-21 第12版 新知)