无电池机器人可在半空中自动变形
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  • 胡蓉
  • 2023-09-18 13:57:14 3031

科技日报报道:微型飞行器的创新飞行模式与智能设计

华盛顿大学科研团队的突破

华盛顿大学的研究人员近期发布了一项创新成果,揭示了一种革命性的微型飞行器设计,它能够通过在下降过程中改变自身的折叠形式,从而在空中飞行时展现出不同的动态。这一突破性发明被详细记载在《科学·机器人》杂志的新一期出版物上。

轻巧与效能兼备

这款微型飞行器的重量仅为400毫克,相当于一枚普通钉子的重量,却能在40米高空的微风中自由飘行,覆盖一个足球场的距离。其设计独特之处在于无电池的构造,仅依靠太阳能收集电路和控制器,在半空中触发形状变化,同时搭载机载传感器,实时监测温度、湿度等环境参数。

折纸艺术与飞行力学的融合

折纸技术在这次创新中扮演了关键角色,通过结合树叶几何图案的灵感与能量收集、微型执行器的技术,飞行器能够模仿不同树叶在空中飞行的姿态。在展开状态,飞行器如同混乱翻滚的榆树叶,而在折叠状态,则能够改变周围气流,实现平稳下降,宛如枫叶的自然下落。这一设计实现了高效能控制,使得微型飞行器能够在无电池的情况下自主调节飞行轨迹。

解决设计挑战

团队成员指出,这项技术克服了多个设计难题,包括确保飞行器在信号发送前不会意外折叠,以及快速转换状态的能力。飞行器的板载执行器能在25毫秒内启动折叠过程,而无需外部电源,其功率收集电路则利用太阳能为自身提供能源。

未来展望与应用潜力

尽管当前的飞行器只能单向过渡,即从翻滚状态到下降状态,但这一成果为多微型飞行器协同控制提供了可能。未来,设备有望在两个方向上实现过渡,进一步提升在复杂风力条件下的精准着陆能力。这不仅标志着微型飞行器设计的一次飞跃,也为机器人技术与专业领域交叉融合提供了新的启示,预示着机器人将在更多细分专业领域展现其价值。

结语

随着机器人技术的持续进步,其形态、功能与应用场景正不断扩展。从传统的人形机器人到多样化的新形态,从简单的任务执行到复杂的技能学习,机器人正逐渐融入更多专业领域,展现出其在技术创新与应用层面的巨大潜力。这一领域的快速发展不仅推动了科技的进步,也为未来的社会带来了无限的可能性。

    本文来源:图灵汇
责任编辑: : 胡蓉
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