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美国研发超小型飞行机器人:静电吸附物体监听

发布时间:2016-06-16浏览次数:907字号:


当无人机越来越小时,其飞行就将耗费更多的能量,特别当它们在空中悬停时。现在哈佛大学的科学家提出一个新的解决方案—一款昵称为“RoboBee”(小蜜蜂)的微型飞行机器人。它像昆虫一样降落在物体表面,研究者成功地降低了这种微型机器人飞行时所需的能量。



这项技术有可能首先被用在军事和间谍用途上,它们可以飞到某个房间里,停留在物体表面,然后搜集屋内人物的对话并传回。“许多小型无人机的应用要求它们较长时间内都停留在空中,郁闷的是,小型的无人机很快就会耗尽能量。我们希望它们能在高处悬停久一点,但无需增加额外的能量”



为了找到节约能量的方法,研究者将目光投向了自然界。“许多动物利用暂歇来节省能量,”作者Kevin博士说“但它们用于停留的方法,比如粘性附着,或用爪子抓握,都不适用于只有纸夹子大小的微型机器人,因为这需要精细的运动系统,或者在与物体表面分离时需要很强的力量。”



这些微型机器人采用了静电吸附的方法,与气球附着在毛衣外套表面的原理是相同的。“不过,在气球的例子中,电荷会随着时间逐渐消散,气球也会最终掉落,”Graule说,“在我们的系统中,会有少量能量持续供应,保持这种附着状态。”



RoboBee利用一块电极垫和一块泡沫底板来进行缓冲。它还能像蜘蛛一样,在两棵树之间搭起网来。研究者称,对飞行机器人来说,在类似森林的复杂环境中停留是一个很大的挑战,他们受到了蜘蛛利用蛛丝进行飞跃和附着的启发。



RoboBee的机械部件重量为13.4毫克,总重量约为100毫克,这与一只真正的蜜蜂相差无几。“这种附着系统最大的优势在于,当脱离物体表面时不会产生导致不稳定的作用力,这对我们这种小型、精细的机器人而言是非常关键的,” Graule说道。



在停留于物体表面时,RoboBee的电极垫只需要比悬停时少1000倍的能量,从而大大延长了使用时间。“附着功能的应用不需要复杂的物理学机制就能控制,并且耗能极低,还能附着在多种多样的物体表面,对于轻巧载重量有限的机器人—比如RoboBee—来说,这简直完美,”


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