飛行中的鴿子機器人。 圖片來源：史丹福大學
一個長得像鴿子且能像真正的鳥兒一樣急轉彎的機器人，可能預示著航天工程的未來——一個不斷變形的羽翼。
準確理解鳥類如何飛行一直以來是個難題，因為單個翅膀由許多根羽毛組成，這些羽毛一直相互作用，使鳥類的翅膀在飛行中不斷變形。
為更多地了解鳥類如何飛行，美國史丹福大學的David Lentink及其同事首先觀察了一具死亡鴿子的翅膀，每個翅膀有40根羽毛，上面20根，下面20根。然後，他們在每個翅膀上貼上了標記，以測量羽毛運動和骨運動之間的關係。
他們研究發現，腕關節的角度決定了鳥類飛行中羽毛的角度，這意味著鳥類可以不必控制每一根羽毛而改變翅膀的形狀。
這同時意味著，建模機翼所需的變量減少了。「我認為未來飛機將從這一發現中受益。未來的飛機可能不會扇動翅膀，但我認為它們會改變形狀。」Lentink說。
研究團隊將這一新發現應用於建造鴿子機器人—— 一種重現鴿子飛行的機器人。它由螺旋槳葉片驅動，每個機翼上都有人造關節和鴿子羽毛，可以遠程控制。它的平均速度大約是40公裡/每小時，比普通鴿子慢一點。
Lentink和同事還發現，這種飛行方式之所以可能，是因為某些分子嵌在羽毛中。這些直徑只有10微米的分子可以讓羽毛彼此遠離，同時確保它們相互不會離得太遠。這反過來降低了精確飛行時所需的對單個羽毛的控制。
鴿子機器人使用真正的鴿子羽毛，因為沒有合成材料具有羽毛的特性。「它們輕盈但結實，能承載空氣動力負荷，同時容易修復。」Lentink說。
相關論文信息： https://doi.org/10.1126/scirobotics.aay1246
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