文/陳根
無人機的開發讓人們的生活更加便利。現在,在
航拍
、
農業
、
植保
、微型
自拍
、
快遞
運輸、災難
救援
、
觀察
野生動物
、監控
傳染病
、
測繪
、
新聞報道
、電力巡檢、
救災
、影視
拍攝
等
領域我們都可以看到無人機的身影。
通常情況下,無人機需要廣闊的開放空間,因為它們既不能靈活地在狹窄的空間中導航,也不夠結實。
就此問題,近日,
麻省理工學院副教授陳宇峰(Kevin Yufeng Chen)
根據
昆蟲非凡的技能特性,構建了一個
具有
昆蟲
的
敏捷性的系統
。
一般來說,昆蟲在飛行中可以表現出非凡的特技和韌性。這些特性幫助它們在空中航行,即便要面臨陣風、障礙物和普遍的不確定性。但想要模擬昆蟲的敏捷性而構建系統,難度無疑是巨大的——仿昆蟲的小型無人機結構與大型無人機完全不同。大型無人機通常由電機提供動力,當縮小它們時,電機就會失去效率。
因此,對於類昆蟲機器人
的續航能力,人們仍
需要尋找
一
個
替代品
。到目前為止,主要的替代方案是採用一種由壓電陶瓷材料構建的小型剛性執行器,但這種執行器非常脆弱。
而此次研究中,研究人員使用軟性的執行器代替堅硬易碎的執行器。軟執行器由塗有碳奈米管的薄橡膠圓柱體制成。當對碳奈米管施加電壓時,它們會產生一種靜電,擠壓並拉長橡膠圓柱體。反覆的伸長和收縮導致無人機的翅膀快速跳動。
這種
致動器可以每秒拍打近500次,賦予無人機類似昆蟲的彈性。
並且就算在它飛行時擊中它,它也能夠復原
。另外,這款無人機還可以在空中做翻筋斗等攻擊性動作。
研究人員表示,此次“空中機器人”的開發,其目的
不僅僅是為昆蟲學教科書“添磚加瓦”
,更是希望無人機可以在工業和農業中發揮作用,比如幫助人類為農作物授粉,或是在狹窄空間內對機器進行檢查。這款靈活的昆蟲級“空中機器人”賦予未來以廣闊的想象空間,其發展也將帶來更多的可能性。