用昆虫的翅膀飞翔

昆虫大小的飞行机器人不需要马达和齿轮

图片来源:Dreamstime

布里斯托尔大学的一个研究小组开发出了一种可以扇动翅膀的自主机器人驱动系统。

该驱动器使用一种称为机电拉链的方法,不需要传统的电机和齿轮。

研究人员认为,这可以为更小、更轻、更有效的微型飞行机器人铺平道路,用于环境监测、搜索和救援,以及在危险环境中部署。

典型的微型飞行机器人使用电机、齿轮和其他复杂的传动系统来实现翅膀的上下运动,这增加了复杂性、重量和潜在的不希望看到的动态效果。

研究人员从蜜蜂和其他飞行昆虫中获得灵感,展示了一种直接驱动的人造肌肉系统,称为“液体放大拉链驱动器”(LAZA),它不需要旋转部件或齿轮就能实现翅膀运动。

飞行机器人的前视图

图片来源:Tim helpers博士。

LAZA系统极大地简化了扑动机制,使未来扑动机器人小型化到昆虫大小。

该团队展示了一对由laza驱动的扇动翅膀如何与相同重量的昆虫肌肉相比提供更大的力量,足以让机器人以每秒18个体长的速度飞过房间。他们还演示了该系统如何在超过100万次循环中实现一致的扑动,这对于制造能够进行长途飞行的扑动机器人非常重要。

研究小组希望将LAZA作为一系列自主昆虫飞行机器人的基本组成部分。

该研究的主要作者蒂姆·赫尔茨博士说:“对于LAZA,我们直接将静电力施加在机翼上,而不是通过复杂、低效的传输系统。这将带来更好的性能、更简单的设计,并将为未来的应用开启一种新的低成本、轻量扑翼微型飞行器,如海上风力涡轮机的自动检测。”

乔纳森·罗西特教授补充说:“制造更小、性能更好的扑翼微型机器人是一个巨大的挑战。LAZA是向自主飞行机器人迈出的重要一步,这种机器人可以像昆虫一样小,执行对环境至关重要的任务,如植物授粉,以及令人兴奋的新兴角色,如在倒塌的建筑物中寻找人。”

去年九月,另一支队伍显示芯片一粒沙子大小,有飞行能力,可以帮助监测空气污染和疾病。

报名参加E&T新闻电子邮件让像这样的精彩故事每天都发送到你的收件箱。

最近的文章

Baidu
map