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“打不死”的昆虫级无人机:MIT哈佛团队最新力作,重量仅为0.6克

olivia chan

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夏天马上要到了,大家还记得蚊子的声音吗?多少个无法入睡的夜它陪伴着你,坚持不懈地来到你身边。哪怕你再无情、再狠心,一次又一次地推开它!拍打它!它还是义无反顾地奔向你……昆虫在飞行当中具有极好的杂技技巧和韧性。独特的构造特征帮助它们在狂风、障碍和不确定的条件下驾驭空中世界。而日前,来自MIT和哈佛的研究团队借鉴昆虫的生理构造,发明了极其轻巧灵敏的无人机。

这种无人机跟昆虫一般大小,具有前所未有的灵活性和抗击打性能。搭载了新式的软性致动器,这款无人机能够承受的真实世界的高强度飞行。

由于体积较大且部件精密,无人机通常需要宽阔的开放空间,因为它们既不够灵活以在狭窄的空间中导航,又没有足够的坚固性以承受人群中的碰撞。但建造小型无人机又面临诸多困难:小体积的电动机会大大降低效率,若采用由压电陶瓷材料制成的小型刚性执行器作为替代品又过于脆弱。

研究团队开发的无人机搭载的软执行器由涂有碳纳米管的薄橡胶圆筒制成。当电压施加到碳纳米管时,它们会产生静电力,从而挤压并拉长橡胶筒。反复的伸长和收缩会能让无人机的机翼快速跳动。

机翼每秒可拍动近500次,使无人机具有像昆虫一样的弹性。“哪怕在飞行途中被击中了,它依然可以快速恢复,” 主要作者,来自MIT软件与为机器人实验室的Chen说,“它也可以进行像空中翻腾一样激进的动作。” 无人机的重量仅为0.6克,大约是一只大黄蜂的质量。

康奈尔大学电气与计算机工程学助理教授Farrell Helbling表示“这是一项令人印象深刻的壮举” “由于软致动器固有的柔韧性,该机器人非常适合在混乱,动态的环境中飞行。这对于许多实际应用都是非常有用的。”

这款类昆虫无人机可以进行许多目前无人机无法进行的精细操作,比如给作物授粉、进行狭窄空间的搜救任务,甚至是钻进飞机的涡轮发动机里进行安全检查。除了实际应用之外,它还可以推动昆虫飞行的生物学和物理学研究。

有时候,更大还真不意味着更好。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

参考资料:

https://techxplore.com/news/2021-03-tiny-agile-drones.html

论文链接:

https://doi.org/10.1109/TRO.2021.3053647


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