麻省理工學(xué)院開發(fā)出如昆蟲大小的無人機

麻省理工學(xué)院電子工程與計算機科學(xué)系、電子研究實驗室的陳宇峰（Kevin）教授已成功開發(fā)出如昆蟲大小的無人機，看起來有點像一個帶機翼的小型盒式磁帶，重量只有0.6克，大約相當(dāng)于一只大黃蜂的重量。該研究成果發(fā)表在本月的《IEEE機器人學(xué)報》上，期望這種新型無人機可以幫助人類執(zhí)行農(nóng)作物授粉或者對狹小空間進(jìn)行檢查等任務(wù)。此外，陳教授還在研制外形如蜻蜓的無人機。

新型無人機項目的合作伙伴包括麻省理工學(xué)院博士生Zhijian Ren、哈佛大學(xué)博士生Siyi Xu和香港城市大學(xué)機器人學(xué)家Pakpon Chirarattananon。眾所周知，昆蟲在飛行中具有非凡的特技性和韌性，能夠在充滿挑戰(zhàn)的空中環(huán)境中保持這些特性，那里有陣風(fēng)、障礙物和不確定性。研究人員突破了可克服這些環(huán)境約束的技術(shù)瓶頸，成功開發(fā)出接近昆蟲敏捷性的新型無人機系統(tǒng)。

大型無人機通常由電機驅(qū)動，但電機在縮小尺寸時就會失去效率。研發(fā)小型無人機充滿巨大挑戰(zhàn)，需要開發(fā)出不同于大型無人機的緊湊型結(jié)構(gòu)。截至目前，主要的替代方法是采用壓電陶瓷材料制成的小型剛性舵機。雖然第一代微型機器人使用壓電陶瓷得以飛行，但這種材料相當(dāng)脆弱。

陳博士設(shè)計出更具彈性的微型無人機，使用新型軟舵機提供動力，而非堅硬、易碎的舵機，使無人機能夠承受現(xiàn)實飛行中的客觀環(huán)境，可以在非常復(fù)雜的空間里機動。軟舵機是由涂有碳納米管的薄橡膠筒制成，其固有柔量不會抑制飛行，可以使機器人安全地運行在有障礙物的環(huán)境中。當(dāng)電壓被施加到碳納米管上時，就會產(chǎn)生一種靜電力，擠壓并拉長橡膠筒。反復(fù)的伸展和收縮使無人機機翼快速拍打起來。每秒可以拍打近500次，使無人機具有前所未有的昆蟲般的靈巧性和韌性。
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