仿飛行昆蟲無纜機器人可在狹窄空間執(zhí)行環(huán)境監(jiān)測或?qū)Ш饺蝿?wù)

《自然》雜志26日發(fā)表了一項工程學研究：美國哈佛大學團隊研發(fā)出一款名為RoboBee X-Wing的仿飛行昆蟲無纜機器人。這個小型機器人長度不足5厘米，重量僅為259毫克，可用于在狹窄空間執(zhí)行環(huán)境監(jiān)測或?qū)Ш饺蝿?wù)。

飛行器的能耗一般較高，小型飛行器尤甚。所謂“昆蟲大小的飛行器”其實是很難實現(xiàn)的——對于像真實昆蟲那么大的飛行器來說，鋰離子電池這類商用電源可能重達飛行器實際質(zhì)量的數(shù)倍之多，因此這類機器人一般都需要纜繩連接外部電源。太陽能電池是一種備受矚目的替代電源，但對于先進的飛行器而言，無纜飛行所需的光照強度約為陽光強度的5—7倍，超出了實際范圍。

此次，哈佛大學的諾阿·杰弗里斯、福萊爾·赫爾伯靈及其同事，在以前的研究基礎(chǔ)上設(shè)計了一款飛行器，成功解決了部分問題。研究人員提高了致動器效率，并用4個撲翼(此前為兩個)提升升力，從而無需過多增加對電源的需求，而飛行器的推進效率也與體形類似的昆蟲相當。為了延長飛行器壽命，研究人員使用了低電壓，飛行器能在該低壓狀態(tài)下維持短時間無纜飛行。

研究團隊指出，仍需進一步改進才能實現(xiàn)持續(xù)室外飛行;且飛行器需要強光才能為起飛提供足夠動力(陽光強度的3倍以上)。但他們表示，此次新問世的飛行器具有額外的載荷能力，可在今后的自主飛行實驗中搭載更大的電源。

總編輯圈點

早在1989年，世界上第一臺仿昆蟲機器人就出現(xiàn)了。數(shù)十年來，盡管仿生機器人越來越小，越來越輕量化，但模仿自然界飛行的昆蟲依然不是一件簡單的事，其需要空氣動力、高效電池、高科技材料等多方位的技術(shù)支持。不過，這種微型飛行機器人在實際應(yīng)用中也會對人類起到極大幫助——它們可以在倒塌的建筑物里、微小狹窄的空間中飛行，搜尋幸存者，用于災區(qū)搜救行動和環(huán)境監(jiān)測等。