像鳥一樣飛翔!科學家製造出鴿子機器人 插滿40根羽毛俯衝急轉毫不...
2020-11-26 前瞻網像鳥一樣飛翔！科學家製造出鴿子機器人 插滿40根羽毛俯衝急轉毫不費力
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科學家們製造出了一種會飛的鴿子機器人，它身上裝有40根真正的鴿子羽毛，目的是製造出一種能模仿鳥類飛行方式的飛行器。
這種被稱為「鴿子機器人」(PigeonBot)的機器人能夠在空中飛行、俯衝以及像鳥一樣敏捷地急轉彎。
40根羽毛通過人造彈性韌帶與假翅膀相連，假翅膀由「腕部」和「手指」組成。
史丹福大學的博士生Eric Chang研究了這個機器人，他說:「真正的羽毛非常柔軟和結實，並且具有目前無法人工複製的特性。」
「此外，在我們的變形翼機器人中使用真實的羽毛，可以讓我們回答關於羽毛在真實鳥類中是如何相互作用的生物學問題。」
在機器人和航空學中使用的傳統機翼通常是剛性的，而鳥類的機翼則是靈活和可彎曲的
這意味著它們可以改變形狀、角度和單個羽毛的位置，所有這些都有助於精密的空中操縱。
鳥類的羽毛也有一種鎖定機制，幫助它們粘在一起，形成光滑、無縫的翅膀，即使面對最狂暴的風。
Eric Chang補充說:「羽毛還有很多其他有用的特性，可以用來做功能性的翅膀——它們足夠牢固，可以支撐起機翼，但又柔軟，可以修復，可以讓它們在硬著陸後很容易地重新整飾成型。」
研究人員研究了一具鴿子屍體中翅膀的骨骼結構，並建立了鴿子翅膀運動的計算機模型。
利用這個模型，他們設計了鴿子機器人的翅膀，這樣鴿子機器人的每根羽毛都可以像真實的鴿子那樣移動。
四個機械部件，或致動器，通過調諧的鬆緊帶科用來「驅動所有連接在一起的羽毛的運動」。
在風洞中進行的鴿子機器人實驗顯示，複雜的運動控制是由假肢的「腕部和手指動作」形成的羽毛位置決定的。
飛行測試顯示，這款機器人能夠像真鳥一樣，以刁鑽的角度轉彎。
研究人員認為，他們的工作可能為使無人機在空中更安全地飛行鋪平道路。
Eric Chang表示：「生物混合機器人是研究鳥類飛行的完美生物學研究工具。」
「『鴿子機器人』向著讓飛行機器人的飛行性能更安全、更接近真實鳥類又邁進了一步。」
「它可以啟發未來的機器人平臺，讓鳥類研究在不影響生態或福利的情況下進行。」
Eric Chang說，其他的應用包括開發智能材料，可以模仿真實羽毛柔軟和穩定性能。
這項研究以兩篇獨立論文的形式發表在《科學》和《科學機器人》雜誌上。
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