这个重 250 克的机器人可以在水下游泳,然后像潜水鸟一样利用扑动的翅膀飞向天空

有一天,这种鸟鱼杂交体可以用来研究水下的水生动物,然后带着数据飞回基地。

来源:ZME科学

潜鸟、海鸥、海雀和海燕都是奇怪的小杂技演员。这些鸟跳入水中追鱼,然后飞回空中以高速公路速度巡航。大约有 100 种鸟类会表演这种技巧,用同一对翅膀在空中和水中飞行。它们如何管理两种密度相差千倍的液体——尤其是它们如何穿过表面——长期以来一直困扰着生物学家。现在,两所大学联手制作了一个有趣的机器人复制品。

瑞士麻省理工学院和洛桑联邦理工学院现在已经建造了一台具有类似功能的机器。 FAAV——“扑翼式空中飞行器”——是一种重 250 克、不受束缚的机器人,拥有细长的碳纤维机身、小型机动尾翼和两个像鸟一样振动的柔性膜翼。

它在空中以每秒约 6.3 米(20.7 英尺)的速度巡航,在水下以近 1 m/s(3.2 英尺)的速度游泳,而且最令人印象深刻的是,它的设计可以将自己从水中发射出来并重新飞行,无需螺旋桨,无需折叠机翼,也无需划桨。结果发表在《科学》杂志上。

“我们的梦想是让海洋学家、海洋生物学家和沿海社区的成员从船上或岸上发射这个机器人,它会飞到靠近感兴趣的区域,例如冰山或港口设施,或者飞过一群鲸鱼,”麻省理工学院机械工程助理教授 Raphael Zufferey 说。

“它会潜入水中进行测量或收集样本,然后飞回以提供数据,而成本只是传统方法的一小部分。然后它可以返回潜水进行更多操作。”

两种介质,一个翼

团队发现,秘诀在于灵活性。它们没有模仿鸟类在水下折叠翅膀的复杂方式,而是让 FAAV 的翅膀被动弯曲。在浓水中,它们会变形高达 90%,从而缩小有效行程并减轻电机的负载。在空气中,它们的硬度足以产生升力。

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