第一个能够游泳、潜水并重新飞行的鸟形机器人

一个像潜水鸟一样游泳,然后像鸟一样飞行的机器人,听起来像是两台不同机器用螺栓固定在一起的设置。但麻省理工学院和洛桑联邦理工学院的研究人员建造了一个可以用一组机翼完成这两项任务的装置。没有螺旋桨,没有腿,也没有折纸式的折叠机构来切换模式。继续阅读类别:机器人,工程标签:麻省理工学院,机器人,工程,鸟类,洛桑联邦理工学院,仿生学,飞行,潜水,游泳

来源:New Atlas | robotics

一个像潜水鸟一样游泳,然后像鸟一样飞行的机器人,听起来像是两台不同机器用螺栓固定在一起的设置。但麻省理工学院和洛桑联邦理工学院的研究人员建造了一个可以用一组机翼完成这两项任务的装置。没有螺旋桨,没有腿,也没有折纸式的折叠机制来切换模式。

大自然很久以前就发现了这一点。大约 100 种鸟类在水和空气之间流畅地移动,潜入水中追捕猎物,然后直接飞回空中。据该团队称,这款重 250 克(8.8 盎司)的机器人是第一台仅使用拍打运动完成整个循环(游泳、潜水、发射和飞行)的鸟类规模机器。这并不像听起来那么容易,因为水的密度大约是空气的 800 倍,而且很少有设计能够在不交换介质之间硬件的情况下处理阻力的跳跃。

诀窍在于两个设计选择。该机器人依靠灵活的翅膀和严格控制的扑动速度来跨越密度的突然变化。在水下,机翼被动弯曲高达 90%,这减少了电机上的负载并缩短了每次襟翼的有效扫掠距离。在空气中,相同的机翼可以拍动高达 11 赫兹的频率。在水下,该数字降至 0.1 至 6 Hz 之间。

受海雀启发的会游泳和飞行的机器人

机器人也是中性浮力的,这意味着它既不会自行漂浮也不会下沉。这个细节非常重要,因为对抗浮力会很快耗尽有限的电池电量。

游泳和飞行是一回事。但真正的挑战——也是之前没有鸟类规模的机器人成功实现这一飞跃的原因——是中间的那一瞬间,机器人必须只用翅膀把自己推出水面。如果这种转变出错,整个概念就会崩溃。

Raphael Zufferey - 麻省理工学院

这只机器鸟的材料价格约为 300 美元,使用任何人都可以采购的零件,足够便宜,可以复制。该团队发布了开放的 CAD 文件,因此任何家里有 3D 打印机的人都可以构建一台。

该研究已发表在《科学》杂志上。

洛桑联邦理工学院