在一些科幻电影中,我们经常可以看到一些尺寸很小的飞行机器人。如同蜻蜓一般,小巧、轻便且可以自由控制高度。
事实上,虽然科学家们一直在从我们的这些六条腿的朋友中汲取灵感,试图开发出同样大小的会飞行的机器人,但这是非常困难的。
因为当机器人的尺寸减小到昆虫的尺度时,要想让机器人产生足够的推力以带动自身的动力来源是很难的。
但并不是没有希望,最近就有一种新的机器人被发明了出来,这就是RoboBee X-Wing。
它的翼展只有3.5厘米,重量只有一枚曲别针的大约四分之一,就和蚊子一样的大小。这是一个很振奋人心的发明。
不过,这样尺寸的机器人身上绑一个电池简直太重了,所以需要找到合适的供电设备。因此研究人员使用了超级轻薄的太阳能电池。
太阳能电池产生电能,将其传送给控制面板,后者操作一对压电材料制成的驱动器。
压电材料是一种智能材料,在被施加电压时会收缩,工作原理有点像肌肉。
通过把两块压电材料做成的驱动器压在一起,它们会前后弯曲,拍动机器人的翅膀。就像蜻蜓一样,机器人便可以进行飞行了。
研究人员很兴奋的做了实验,结果是,这个意义深远的飞行器飞了不到一秒就掉了下来,而且需要的能量是太阳光的两倍多。
但这并不是毫无意义,它们代表了这一尺度下机器人飞行的一个重要的里程碑,而且机器人产生推力的效率甚至超过了现存的昆虫。
而且,这一机器人仍然有许多有待改进的空间,它们翅膀的空气动力特性还不如真实的昆虫翅膀那样有效率。
当然,要想模仿装在昆虫微小紧凑的大脑中的控制系统,RoboBee X-Wing更是有很长的路要走。
但这一模型能够产生超过自身需要的推力。要知道在未来,额外的推力可以被用来运送控制系统、传感器、甚至某些种类的电池等。
所以我们期待,有朝一日,这些微型机器昆虫能够实现连续的户外飞行,并且能够在监控环境和自然灾害方面提供帮助。
文 / 科海识贝