IT之家 8 月 5 日消息,瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院和韓國建國大學(xué)的研究人員在《自然》雜志上發(fā)表論文稱,他們通過研究犀甲蟲的翅膀展開和收起機(jī)制,成功研制出了一種新型撲翼微型飛行機(jī)器人。該機(jī)器人可以被動地展開和縮回其翅膀,而無需大量的致動器。
據(jù)IT之家了解,長期以來,科學(xué)家們一直認(rèn)為昆蟲,包括甲蟲,是通過胸部肌肉主動展開和收起翅膀的,就像鳥類和蝙蝠一樣。然而由于技術(shù)限制,一直無法確定甲蟲究竟使用了哪些肌肉,以及它們是如何實現(xiàn)這一過程的。
研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn),犀甲蟲的翅膀折疊起來就像折紙一樣,可以整齊地收納在堅硬的鞘翅下面,然后在飛行時被動展開。以往的研究大多關(guān)注如何模仿甲蟲翅膀的折疊結(jié)構(gòu),而忽略了翅膀基部的運動。
通過對犀甲蟲的深入觀察,研究人員意外發(fā)現(xiàn),這些昆蟲可以通過鞘翅和翅膀拍打產(chǎn)生的力,被動地展開后翅飛行。降落后,它們同樣利用鞘翅將后翅推回身體,整個過程無需消耗額外的肌肉能量。
受此啟發(fā),研究團(tuán)隊研制出了一款重量僅為 18 克的微型飛行機(jī)器人。與以往的飛行機(jī)器人不同,這款機(jī)器人可以通過彈性肌腱被動地收起翅膀,并在拍動翅膀時被動地展開翅膀起飛并保持穩(wěn)定飛行,通過在著陸后停止拍打,機(jī)翼可以快速被動地縮回身體,無需額外的驅(qū)動裝置。
這種新型微型機(jī)器人具有廣泛的應(yīng)用前景,可以進(jìn)入人類無法到達(dá)的狹小空間,執(zhí)行搜索救援任務(wù);還可以作為生物學(xué)家研究昆蟲飛行機(jī)制的工具,甚至用于間諜活動。此外,由于拍打頻率較低,這種機(jī)器人非常安全,可以作為工程研究工具或兒童玩具。
研究團(tuán)隊表示,未來他們將進(jìn)一步改進(jìn)機(jī)器人的飛行性能,并賦予其爬行等地面運動能力,使其更加接近真實的昆蟲。