科学家打造出受鸟类启发的机器人,无需螺旋桨即可依靠风漂浮

无人机在摄影、检查和交付方面变得非常有用。 They are highly maneuverable and can hover in one place, but they have a major weakness: they use a lot of energy. Their spinning propellers need a constant supply of power, which limits how long they can stay in the air.飞机则相反[…]科学家建造的受鸟类启发的机器人,可以在没有螺旋桨的情况下随风漂浮,这篇文章首先出现在《Knowridge Science Report》上。

来源:Knowridge科学报告

无人机在摄影、检查和交付方面变得非常有用。

它们机动性很强,可以盘旋在一处,但它们有一个主要弱点:消耗大量能量。

它们旋转的螺旋桨需要持续的动力供应,这限制了它们在空中停留的时间。

飞机具有相反的优势。

它们的固定翼使它们非常节能,使它们能够以相对较小的功率飞行很远的距离。然而,飞机不能悬停在一处。

现在,研究人员创造了一种飞行机器人,它可以结合这两个系统的一些最佳品质。

来自马克斯·普朗克智能系统研究所和斯图加特大学的科学家们开发出了一种名为Floaty的变形机器人,它可以在不使用螺旋桨的情况下在空中保持稳定。

该机器人的灵感来自于鸟类。红隼等鸟类在寻找猎物时似乎一动不动地悬挂在天空中。

它们通过利用上升的气流并对翅膀进行小幅调整而不是不断拍动来做到这一点。

Floaty 的工作方式类似。它不使用电机产生升力,而是使用向上移动的空气。该机器人的顶部表面有四个可移动的襟翼。通过旋转这些襟翼,Floaty 改变了空气在其身体周围的流动方式。这些调整会改变空气阻力并允许机器人控制其位置。

研究人员在风洞中测试了 Floaty,风速高达每秒 10 米,即每小时约 36 公里。即使气流从侧面推动机器人,机器人也能成功保持平衡。它也可以在受到物理推动或风向变化的干扰后恢复。

为了实现这一目标,该团队使用许多风洞实验的数据来训练机器人。随着时间的推移,Floaty 学会了一个空气动力学模型,使其能够预测襟翼的变化如何影响其运动。这使得机器人能够进行精确的调整并保持悬浮在空中。