RoboBee 坚持着陆
快速阅读: 据《Ars Technica》称,受蚊子启发,哈佛科学家为机器蜂配备了新型起落架,使其能平稳着陆。这一进展克服了微型机器人在复杂环境中的技术难题,推动了无线飞行机器人集群的应用前景。
机器蜂降落在一片叶子上。图片由哈佛微型机器人实验室提供。
几年前,哈佛大学的机器人专家罗伯特·伍德(Robert Wood)因其实验室制造的机器蜂(RoboBee)登上新闻头条。机器蜂是一款能够部分实现无线飞行的小型机器人。经过多年的努力,机器蜂已经学会了飞行、潜水以及悬停。最新的改进是,它掌握了平稳着陆的能力,这一进步得益于对起落架进行的仿生学改造,其灵感来源于与机器蜂平台具有相似翼展和体型的昆虫——蚊子。这一研究成果的相关细节发表在《科学机器人》期刊的新论文中。
正如之前所报道的那样,机器蜂项目的最终目标是构建一群能够持续无线飞行的小型互联机器人——考虑到其昆虫般的体型,这是一个重大的技术挑战,因为这种尺寸会改变各种力的作用机制。2019年,伍德的研究团队宣布成功研制出迄今为止最轻量级的昆虫级机器人,这个版本被称为机器蜂X翼(RoboBee X-Wing)。2021年,伍德的研究团队转向研究螳螂虾的击倒动作,并制造了一个小型机器人来模拟这种动作。然而,机器蜂项目并未停滞,团队此次将重点放在实现更加稳定的着陆上。
共同作者之一、伍德的研究生陈克里斯蒂安(Christian Chan)表示:“在过去,如果我们想要降落,会在距离地面一定高度时关闭动力源,然后任由它自由下落,祈祷它能正面且安全地着陆。”
关键在于接近表面时尽量降低速度,随后快速消散冲击能量。即便是像机器蜂这样小巧轻便的设备,也会产生显著的冲击能量。蚊子拥有细长的关节附肢,能够缓冲它们的降落过程,因此这种昆虫成为机器蜂新起落架设计的重要参考。
这一突破不仅展示了机器蜂在技术上的进步,也为未来的微型机器人应用奠定了基础,使这些小巧的飞行器能够在复杂环境中更好地执行任务。
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