模仿果蠅飛行機(jī)制飛行機(jī)器人速度可以達(dá)到7米/秒

家蠅或果蠅具有令人難以置信的敏捷性，讓一切無人機(jī)和機(jī)器人都望塵莫及，現(xiàn)在，無人機(jī)也開始迎頭趕上了。一種新的四翼撲翼機(jī)器人不僅成功地模仿了果蠅超靈活的飛行機(jī)制，而且單次充電最大飛行距離長達(dá)一公里。

近日，代爾夫特理工大學(xué)的機(jī)器人研究人員創(chuàng)建了一個飛行平臺，力求模仿和測試?yán)ハx飛行方式的理論，但不使用像螺旋槳等非仿生推進(jìn)裝置。他們成功打造出了一款模仿果蠅飛行機(jī)制的DelFly Nimble飛行機(jī)器人。

這不僅僅是因為他們想要打造很酷的機(jī)器人：昆蟲對陣風(fēng)或即將拍下的手這種事，其反應(yīng)之迅速、控制反饋之精確都令人難以置信。這些特點可以為無人機(jī)甚至小型飛機(jī)等自動飛行器提供值得借鑒的重要信息。

讓飛行器可以自動、平穩(wěn)地規(guī)避閃電，這不是很好嗎？

但麻煩的是，當(dāng)飛行器比昆蟲的體積大得多時，由于質(zhì)量，空氣阻力等差異，這種飛行方式并不總是有效。研究人員在他們的論文中也提到了這一點，這篇研究論文登上了本期《科學(xué)》期刊的封面：

對于飛行機(jī)器人設(shè)計而言，由于嚴(yán)格的重量和尺寸限制所帶來的技術(shù)挑戰(zhàn)，大多數(shù)現(xiàn)有設(shè)計方案都無法與其模仿生物的飛行性能相比。這些飛行機(jī)器人的敏捷性不夠，起飛能力不足，或由于沒有足夠的能量，單次充電飛行時間超不過一分鐘。

不僅如此，像Robobee這樣的小型機(jī)器人還需要有線電源連接，還有其他小型振翅型的機(jī)器人需要手動駕駛。而DelFly Nimble團(tuán)隊并非盲目模仿某種動物的仿生學(xué)特點，而是專注于如何在現(xiàn)實允許的范圍內(nèi)實現(xiàn)類似的飛行特征。

該團(tuán)隊打造的四翼無尾風(fēng)格的DelFly Nimble飛行機(jī)器人的速度可以達(dá)到7米/秒（25公里/小時），它可以懸停在半空或執(zhí)行各種極端動作，如俯沖和空中打滾。DelFly Nimble使用具有連續(xù)推力的轉(zhuǎn)子，可以支持協(xié)調(diào)的機(jī)翼運動。

也許最亮眼的一點是它的續(xù)航能力：一次充電可支持飛行一公里，這使其具備了軍事應(yīng)用的潛力。

但是DelFly Nimble身上還有一些很有意思的科學(xué)數(shù)據(jù)，該研究團(tuán)隊的首席研究員Matěj Karásek表示：

與動物實驗相比，我們完全控制并掌握了機(jī)器人的“大腦”中發(fā)生的事情。這樣，我們得以識別和描述一種“被動空氣動力學(xué)”新機(jī)制，一些飛行昆蟲，比如蒼蠅，可以憑借這些機(jī)制在快速傾斜的轉(zhuǎn)彎中控制方向。

目前DelFly Nimble的開發(fā)仍在繼續(xù)，毫無疑問，生物學(xué)家和一些秘密機(jī)構(gòu)會對這個發(fā)明產(chǎn)生濃厚興趣。