模仿鳥類翅膀 科學家造新型飛行機器人

2021-01-16 中關村在線

　　據英國《每日郵報》網站3月26日報導，美國史丹福大學的機器人專家以蝙蝠和鳥類在空中避免碰撞的方式為靈感，製造出了一種使用「變形翅膀」的飛行機器人。新款機器人的翅膀以碳纖維和聚酯薄膜打造，每個翅膀上都裝有3D列印而成的鳥類腕關節裝置，這些關節使翼手在翅膀拍打的過程中能夠自動摺疊和展開。驅動翅膀的翼臂通過肩關節與機器人的身體相連，翼展長度40cm，翼弦寬度8cm。

　　這種變形技術由史丹福大學的專家研發，除了躲避碰撞以外，採用這種構造的未來飛行機器人還可以輕鬆穿過樹枝等障礙物，並具備在意外衝撞後迅速恢復的能力。研究團隊從研究鳥類和蝙蝠的翅膀入手。在飛行時，鴿子、燕子等鳥類可以把翅膀收攏在身體兩側以通過空隙，研究人員模仿這一動作打造了這款能夠自主摺疊和展開的機械裝置。經過理論研究、數據計算及物理模擬，最終取得了成功。

　　腕關節裝置也使機器翼手在受到硬物撞擊能發生暫時性形變，撞擊過後再自動展開。這與鳥類羽毛遭遇障礙物時不會損傷翅膀結構完整性的原理相似。此項研究的第一作者Amanda Stowers說：「在遭遇相同的障礙時，鳥類不會受到影響，但大多數飛行器都會損壞。新增的腕關節裝置使機翼能在不藉助電腦技術或動力、且額外重量最小的前提下抵抗這樣的衝擊，並自動恢復初始狀態。」

　　2015年早些時候，洛桑聯邦理工學院的研究人員設計了一款空陸探索機器人，這款機器人運用了「自適應形態學」技術，可以適應不同地形並自動改變形狀，根據行動需要迅速完成行走和飛行模式間的切換。機器人的靈感來源於吸血蝙蝠，有望被運用於搜救隊的搜救任務中。

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