新型折紙軟體機器人，可以通過折疊翅膀?qū)崿F(xiàn)空中跳躍或爬行

4月15日消息，韓國首爾國立大學(xué)軟機器人研究中心制造了一種機器人，該機器人使用一對翅膀打開飛行并像真正的瓢蟲一樣快速鎖定。

瓢蟲飛行時，其翅膀會在十分之一秒內(nèi)彈開，比眨眼之間快。一旦展開，這些機翼將保持張開狀態(tài)，從而使它們能夠快速拍打，而不會折疊或屈曲。這些特性使五顏六色的小甲蟲成為飛行機器人靈感的重要來源。

他的團隊設(shè)計的機翼在飛行過程中堅固，但一旦機器人降落，便可以像折紙一樣折疊起來。這些輕巧緊湊的機翼可以使未來版本的機器人成為搜索，救援或偵察任務(wù)的理想之選。

瓢蟲并不是不使用時唯一能使后翅緊緊折疊的昆蟲?！暗桥c瓢蟲的翅膀不同，它們的打開速度并不快，”昆蟲迅速起飛的關(guān)鍵是其翅膀上的特殊靜脈具有略微彎曲的形狀，可以使它們在彎曲時存儲彈性能量，然后在翅膀彈出時釋放它。彎曲的靜脈還可以使機翼在飛行中保持僵硬和穩(wěn)定，這類似于卷尺在伸展時保持筆直。

他和他的同事們用人造塑料靜脈建造了13英寸的織物機翼，并將它們附著在以前設(shè)計用來跳躍或爬行的機器人昆蟲上。靜脈可以在116毫秒內(nèi)展開，并且可以承受自身重量的150倍而不會彎曲。

Cho說：“由于彎曲的形狀，它在展開時自然會鎖定，因此它可以承受非常重的重量?！?“如果只是一個平坦的表面，它會立即彎曲，但是因為它具有這種彎曲的形狀，所以堅固得多?！?/p>

研究人員通過指示其中一個遙控機器人從屋頂跳下，鞭打其翅膀在半空中張開并滑向地面來對其進(jìn)行測試。他們把另一個機器人扔到建筑物的二樓?；降孛婧?，該機器人重新展開翅膀并沿著地面爬行。該團隊還發(fā)現(xiàn)，該設(shè)計可以適應(yīng)制造具有拍打翅膀的機器人。

這種折紙風(fēng)格的設(shè)計并非首創(chuàng)。其他研究人員已經(jīng)用展開的部件建造了類似的設(shè)備，包括航天器的太陽能電池板。然而，這些先前的設(shè)備使用不能很快打開的剛性板。通過創(chuàng)建在打開時彎曲并在折疊時變平的機翼框架，Cho和他的團隊脫離了這種模具。

他說：“我認(rèn)為我們是第一個真正可以儲存能量，然后真正快速地自行打開而無需額外組件的公司?！?“結(jié)構(gòu)本身被用作彈簧?！?/p>

這意味著，瓢蟲啟發(fā)的機翼可以整齊地折疊起來，使機器人更便攜，更便于人或無人機攜帶。一旦部署完畢，這些機器人的噪音也將比傳統(tǒng)無人機少。

在世界各地，研究人員正在建造一個由生物啟發(fā)的機器人，它們像蝙蝠，昆蟲或鳥類一樣飛行。

東北大學(xué)的機器人專家Alireza Ramezani說：“應(yīng)用程序不是很新，但是他們試圖將折紙設(shè)計集成到這種受生物啟發(fā)的機器人中的方式很有趣。” t “從某種意義上說，這是有希望的，它將有望使我們創(chuàng)建出生物啟發(fā)的，更簡單，更輕便，反應(yīng)更靈敏的機器人。”

但是，折紙機器人也有一些缺點，他說。它們只能折疊成有限數(shù)量的形狀，這限制了機器人可以執(zhí)行的運動。

喬說，瓢蟲機器人的一個特殊優(yōu)勢是它可以通過折疊翅膀而將其折起，從而使機器人不在空中也能跳躍或爬行。他計劃升級由人工智能控制的下一代機器人，以便他們可以更自主地導(dǎo)航。

近幾年來，折紙藝術(shù)的發(fā)展受到了科學(xué)家們的關(guān)注，并激發(fā)出了科學(xué)家們一些新的靈感：研究輕便型的可折疊機器人。不過這種機器人需要大功率的電池來維持其運作，但是科學(xué)家們一直找不到合適的電池，所以研發(fā)進(jìn)度一再受阻。

責(zé)任編輯：gt