仅重12克、飞行可悬停、翅膀能辨路,这是最逼真的蜂鸟机器人( 二 )

与传统的飞行机器人不同,邓新燕团队设计的蜂鸟机器人拥有弹性的翅膀,为扑翼机器人。扑翼是一种模仿鸟类和昆虫飞行,基于仿生学原理设计制造的新型飞行器的重要结构。

“这种机器人从空气动力学上说是不稳定的,拥有较大的迎角,因此能够获得更大的上升力,”邓新燕发表在普渡大学官网上文章写道,这使设计出更小的机器人成为可能。

这款机器人全身仅重约12克,相当于蜂鸟的平均体重。它的身体由3D打印出来,翅膀由碳纤维和薄膜制成,翼展约17厘米,煽动频率可达40赫兹。虽然小,但它可举起27克的重量,超过自重两倍的负载,这使得搭载电源、通信等硬件成为可能。

邓新燕团队已对蜂鸟进行了数年的研究,记录了大量的蜂鸟飞行数据,并将其转化成计算机算法。

据邓新燕的文章介绍,通过人工智能和算法学习,他们造出的机器人高度还原了蜂鸟的飞行特点,模仿蜂鸟的肌肉系统控制翅膀的扑翼运动,已学会像蜂鸟那样飞行和移动,遇到障碍时会像蜂鸟般避开,也能完成特定轨迹的飞行。

邓新燕认为,“通过学习生物学知识,我们设计了这款机器人,现在这款机器人反过来可以推动生物学的进展。”通过研究它们,生物学家甚至可获得比自然界更为可靠的数据。

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