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近日,美國史丹福大學研製出了一款新的半生物飛行機器人——PigeonBot。值得我們關注的是,在此之前,幾乎所有的仿生機器人都無法做到像動物一樣優雅而富有效率的運動。但是,PigeonBot則打破了常人對於機器不如自然的看法。它在外形上的設計巧奪天工,雖然目前還並沒有完善。但它的公布也讓人類看到了,機器超越自然的可能。
(PigeonBot機器人在空中飛行姿態)
2020年1月17日,據有關外媒報導,幾乎地球上一大半的機器人專家都在盡其所能再現鳥類在空中飛行時流暢姿態與超低能耗,現在,史丹福大學研究人員研發的PigeonBot就向這個目標邁進了一步。事實證明,鳥類的飛行方式並沒有我們想像的那麼簡單,因為其動態翅膀形狀和單個羽毛位置之間的關係超級複雜。
(鴿子羽毛與PigeonBot的設計關係)
機械工程教授David Lentink與他的研究生們發現,鳥類對羽毛的控制更多源於自動而非手動,另外他們還發現,羽毛上的微觀結構形成了一種單向魔術貼類的材料,這使得其能形成一種連續的表面而非一堆互不相連的表面。
據了解,該研究團隊通過利用40根鴿子羽毛和一個極輕的框架打造了一個簡單的飛行器,不過它的升力並沒有採用鳥類的滑翔升降氣流提供,而是由安裝在前面的一個螺旋槳提供。這些羽毛會在機器人進行類似於鳥類滑翔時的動作時提供引導和操控。
(PigeonBot的羽翼設計)
在他們的相關論文中提到,他們所研發出的欠驅動變形翼原理設計方法一旦普遍應用,將會極大地降低飛行的成本,甚至有可能會替代現有的無人機成為新的一種飛行模式。畢竟,來源於大自然的設計才是最好的設計。
更值得注意的是,由於巧妙地前翼螺旋槳設計,使得PigeonBot沒有像鳥一樣靠拍打來飛行。設計師們專注於整合機翼微妙的手腕和手指動作,因此該機器人似乎在飛行中在空中滑動。
東北大學的工程學教授Alireza Ramezani說:「這項工作給人留下了深刻的印象,一旦這項技術成熟,飛行機器人便會很快進入我們生活。「
他認為這標誌著未來的無人機設計可能會脫離固定翼或旋轉翼技術。與羽毛狀的翅膀相比,那些較硬的翅膀可能對人類構成威脅。諸如「在人與空中系統之間的緊密交互方面,在未來的智慧城市中」這樣的較軟設計可能會更好。
關注風火輪,技術之路常相伴,我們下期見!