仿生動(dòng)力飛行無人機(jī)新突破？美國(guó)新研發(fā)蝙蝠型機(jī)器人 Bat Bot

仿生動(dòng)力飛行無人機(jī)新突破？美國(guó)新研發(fā)蝙蝠型機(jī)器人 Bat Bot

美國(guó)加利福尼亞理工學(xué)院 (California Institute of Technology) 研發(fā)出了一款仿生蝙蝠機(jī)器人Bat Bot（B2），其外形和飛行動(dòng)作與真蝙蝠非常相似，可以自動(dòng)飛行，研究成果將會(huì)在《科學(xué)機(jī)器人》 (Science Robotics) 雜志上發(fā)表。

加利福尼亞理工學(xué)院這只小蝙蝠只有93克，全身擁有九個(gè)關(guān)節(jié)，從頭部到尾部的距離略小于20厘米，超薄膜展開寬度約為45.7厘米，并可以實(shí)現(xiàn)完全的自我控制。

借助它身上安裝的處理器和多個(gè)傳感器，它可以在飛行過程中實(shí)現(xiàn)自我定位，并確定肘、臀部和關(guān)節(jié)的相對(duì)位置。為了降低重量，研究人員只在翼關(guān)節(jié)處安裝了制動(dòng)器，但這并不影響BatBot的靈活性，它每秒可煽動(dòng)10次翅膀。

在過去三年的研究中，這只小蝙蝠已經(jīng)花費(fèi)了150萬美元的研究經(jīng)費(fèi)。下一步，研究人員將“繁衍”出更多的小蝙蝠，并嘗試在它們身上加裝照相機(jī)。

“五年內(nèi)，這些小蝙蝠將投入使用，用以探查災(zāi)區(qū)以及其他難以到達(dá)工作地點(diǎn)的環(huán)境。”Hutchinson稱。當(dāng)然，在這之前，BatBot還需要獲得聯(lián)邦政府的飛行許可證。

仿生蝙蝠擁有復(fù)雜的襟翼，而重量也僅有93克，它是一種完全自我控制的機(jī)器人，裝有多個(gè)傳感器和一個(gè)處理器，幫助它在飛行過程中自我定位，以及確定肘、臀部和關(guān)節(jié)的相對(duì)位置。研究人員沒有為Bat Bot B2的每個(gè)關(guān)節(jié)安裝致動(dòng)器，而只是為翼關(guān)節(jié)安裝了制動(dòng)器，從而使機(jī)體更薄、更輕。

研究蝙蝠飛行是一項(xiàng)很有趣的課題。研究人員認(rèn)為，在一個(gè)人類和機(jī)器人必須共存的環(huán)境中，如果飛行機(jī)器人擁有柔軟、靈活的翅膀，并能夠在空中突然轉(zhuǎn)向、懸停或打小轉(zhuǎn)彎，它們將會(huì)更安全。而且，這樣的飛行機(jī)器人還可以在復(fù)雜的環(huán)境中更有效地執(zhí)行搜索和救援任務(wù)。

科學(xué)發(fā)展經(jīng)常借助大自然的智慧，而蝙蝠靈巧且獨(dú)特的飛行能力經(jīng)常引起飛行工程師的注意。但是如何復(fù)制出蝙蝠在飛行時(shí)會(huì)變形的翅膀，一直是科學(xué)家、工程師頭痛的問題。但是研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出僅有 56 微米的硅膠薄膜，可以模擬出蝙蝠飛行時(shí)伸縮狀態(tài)。

bat.bot. 官網(wǎng)

另一個(gè)困難問題則是蝙蝠復(fù)雜的骨骼系統(tǒng)。在研究人員鍥而不舍的努力下，他們也成功地讓蝙蝠機(jī)器人可以像真的蝙蝠一樣飛行。最后出來的結(jié)果，讓蝙蝠機(jī)器人重量為 93 克，翅膀展開約有 1 英尺。并且透過肩膀、肘部、手腕等部位的彎曲，達(dá)到與真的蝙蝠飛行時(shí)一樣的效果。

根據(jù)研究人員表示，這款機(jī)器人的開發(fā)成功有助于無人機(jī)的發(fā)展以及蝙蝠的生物學(xué)研究。蝙蝠型的機(jī)器人可以在鋼筋工地里移動(dòng)，而不用擔(dān)心碰撞。還可以擴(kuò)大無人機(jī)的飛行范圍。但是輕便設(shè)計(jì)讓它無法運(yùn)送包裹，功能上可能不如傳統(tǒng)無人機(jī)。在生物學(xué)研究上，蝙蝠機(jī)器人可以幫助生物學(xué)家觀察蝙蝠飛行時(shí)的變化。