这款无人机拥有翅膀,是全球首次实现昆虫尺寸下无线飞行的无人驾驶飞机,名为RoboFly。
这种仿生机器人与以往的有所不同。RoboFly不仅能在空中自由飞翔,还能在水面和其他复杂环境中自如活动。
这项创新的研发工作由美国某大学的超大型机器人实验室(简称AIR Lab)主导,其目标是研发能够自主飞行的超大型机器人,模拟昆虫的行为。
研究团队借鉴自然界的灵感,旨在解决设计上的挑战。具体而言,他们探索了哪种翅膀形状最符合空气动力学原理,以及如何模拟自然肌肉的功能。生物工程技术还设计了更为可持续的动力存储系统,即所谓的高性能电池。
实现完全自动化的一大障碍在于找到一种不会影响机器性能的长时间供电方式。然而,AIR Lab的团队已经接近攻克这一难题。
2018年初,他们取得了突破性的进展。RoboFly成为首架无需接触即可飞行的小型无人机。当激光束照射到机载的光伏电池时,RoboFly就能自行飞行。内置电路可将电池电压设置为240伏。微控制器通过产生相同的波形来模拟真实昆虫翅膀的运动。CPU位置处理器则负责告知机器人何时及如何振动翅膀。
尽管这一成就令人惊叹,但RoboFly目前只能在一维空间内飞行(即只能起飞和降落)。因此,在2020年,研发团队对它进行了进一步的研究。通过采用折叠层压板底盘,他们成功减少了微型部件的数量,使机器人不仅能在空中飞行,还能在地面和水面上活动。这种多地形适应能力和运动模式的转换,使得研究团队朝着仿生功能的目标更进一步。
与此同时,另一所美国大学的研究人员也选择了蜜蜂作为仿生对象,开发出名为RoboBee的机器人。自2009年项目启动以来,RoboBee已实现了多项重要的技术突破,包括无需电线牵引供电,能够独立完成一些复杂任务的超微型昆虫机器人。这些机器人主要用于执行危险任务,如检查狭窄的空间或参与灾难恢复工作,甚至可以作为环境监测器,探测火灾和监测有害化学物质泄漏。
RoboFly团队期望未来能取得更大的成就,让昆虫机器人进一步进化,实现自我创造。然而,要将这些技术应用于实际,还需要人类与机器之间的完美协作,这是一项艰巨的任务。
研发新技术需要大量的资金和人才投入。尽管RoboFly相比现有系统有了显著改进,但要实现商业化,还需进行细致的优化。世界各地的科学家们也开始关注昆虫机器人领域。随着科技的进步,未来的微型机器人将在各个领域发挥重要作用,其功能将日益强大,令人难以想象。