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小翼蜜蜂机器人首次试飞 仅80毫克或成新侦察机

http://www.kexue.com 2013-05-06 09:45:26 新浪科技  发表评论

这种只有80毫克重的小型装置有一对飞行时嗡嗡作响的翅膀,每秒钟拍打120次。
这种只有80毫克重的小型装置有一对飞行时嗡嗡作响的翅膀,每秒钟拍打120次。
哈佛大学工程与应用科学学院设计的这种小型装置只有80毫克重,和一只家蝇差不多大,名为蜜蜂机器人。
哈佛大学工程与应用科学学院设计的这种小型装置只有80毫克重,和一只家蝇差不多大,名为蜜蜂机器人。

  北京时间5月6日消息,据国外媒体报道,一种家蝇大小的带翼机器人完成首次受控飞行。这种只有80毫克重的小型装置被称为“蜜蜂机器人”,有一对飞行时嗡嗡作响的翅膀,每秒钟拍打120次。这种机器人已被研发10年,是飞行昆虫的首个实用模型。

  科学家在测试中用一根系留线控制蜜蜂机器人,使它起飞、盘旋和改变方向。将来它的潜在用途包括搜索与营救、监视、环境监测甚至引领真正的蜜蜂给农作物授粉等。但首先,蜜蜂机器人必须安装一个微型计算机“大脑”和一个既小又轻、足以将它带上高空的电池组。

  《科学》杂志报道了这种机器人。它的设计灵感来自苍蝇仿生学。蜜蜂机器人拥有极薄的翅膀和由压电致动器制成的“飞行肌肉”。这些压电致动器是在应用电场时可以扩张和收缩的陶瓷条。每个翅膀都被固定在线腿上方一个细长碳纤维躯干的顶部。和真正的苍蝇一样,这些翅膀可独立活动、旋转和拍打。拍打翅膀产生向下气流,使蜜蜂机器人升到空中。它的向前和向后飞行是靠倾斜身体完成的。

  哈佛大学工程与应用科学学院美国科研组成员索耶-福勒博士说:“苍蝇只用很小的大脑就能在自然界完成一些最惊人的特技飞行。它们的能力超出我们所研发的机器人。所以我们希望更好地了解它们的生物学,然后把它应用到我们的科研工作中。”这些研究人员在过去6个月中已制造出20个蜜蜂机器人模型。

  项目负责人、哈佛大学工程与应用科学学院的罗伯特-伍德教授表示:“我们必须从零开始为所有一切寻找解决方案。我们会获得一个可用组件,但我们进行到下一步时,就会出现5个新问题。这是一个不断变化的目标。实验室最近在制造、材料和设计等多方面的确获得突破性进展。我们甚至已具备试验新产品的能力。结果证实它可以运作,而且表现非常好。”

  发现移动蜜蜂机器人翅膀的方法是主要问题。共同研究者、哈佛大学工程与应用科学学院的凯文-马表示:“大型机器人可用电动机运作,但蜜蜂机器人太小,你必须提出一个替代方案。但一个也没有。”这种装置用19毫瓦特电力飞行,这个数字相当于大多数昆虫的能量消耗。

  这些科学家指出,蜜蜂机器人副产品可能带来广泛的技术创新,其中包括复杂医疗设备的组件等。伍德表示:“对哈佛大学工程与应用科学学院的科学家和工程师来说,这个项目提供了一个共同的科研动机,就是研发更小的电池,设计更有效的控制系统,研发更结实更轻的材料。”(孝文)

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