瓢蟲(chóng)飛行時(shí)，其翅膀會(huì)在十分之一秒內(nèi)彈開(kāi)，比眨眼之間快。一旦展開(kāi)，這些機(jī)翼將保持張開(kāi)狀態(tài)，從而使它們能夠快速拍打，而不會(huì)折疊或屈曲。
這些特性使五顏六色的小甲蟲(chóng)成為飛行機(jī)器人靈感的重要來(lái)源，韓國(guó)首爾國(guó)立大學(xué)軟機(jī)器人研究中心主任Kyu-JinCho說(shuō)。他和他的同事制造了一種機(jī)器人，該機(jī)器人使用一對(duì)翅膀打開(kāi)飛行并像真正的瓢蟲(chóng)一樣快速鎖定。他的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的機(jī)翼在飛行過(guò)程中堅(jiān)固，但一旦機(jī)器人降落，便可以像折紙一樣折疊起來(lái)。這些輕巧緊湊的機(jī)翼可以使未來(lái)版本的機(jī)器人成為搜索，救援或偵察任務(wù)的理想之選。
瓢蟲(chóng)并不是不使用時(shí)唯一能使后翅緊緊折疊的昆蟲(chóng)?！暗桥c瓢蟲(chóng)的翅膀不同，它們的打開(kāi)速度并不快，”昆蟲(chóng)迅速起飛的關(guān)鍵是其翅膀上的特殊靜脈具有略微彎曲的形狀，可以使它們?cè)趶澢鷷r(shí)存儲(chǔ)彈性能量，然后在翅膀彈出時(shí)釋放它。彎曲的靜脈還可以使機(jī)翼在飛行中保持僵硬和穩(wěn)定，這類(lèi)似于卷尺在伸展時(shí)保持筆直。
他和他的同事們用人造塑料靜脈建造了13英寸的織物機(jī)翼，并將它們附著在以前設(shè)計(jì)用來(lái)跳躍或爬行的機(jī)器人昆蟲(chóng)上。靜脈可以在116毫秒內(nèi)展開(kāi)，并且可以承受自身重量的150倍而不會(huì)彎曲。Cho說(shuō)：“由于彎曲的形狀，它在展開(kāi)時(shí)自然會(huì)鎖定，因此它可以承受非常重的重量?！薄叭绻皇且粋€(gè)平坦的表面，它會(huì)立即彎曲，但是因?yàn)樗哂羞@種彎曲的形狀，所以堅(jiān)固得多。”
分揀機(jī)器人怎么選購(gòu)智能自動(dòng)分揀機(jī)器人研究人員通過(guò)指示其中一個(gè)遙控機(jī)器人從屋頂跳下，鞭打其翅膀在半空中張開(kāi)并滑向地面來(lái)對(duì)其進(jìn)行測(cè)試。他們把另一個(gè)機(jī)器人扔到建筑物的二樓。滑到地面后，該機(jī)器人重新展開(kāi)翅膀并沿著地面爬行。該團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，該設(shè)計(jì)可以適應(yīng)制造具有拍打翅膀的機(jī)器人。
這種折紙風(fēng)格的設(shè)計(jì)并非首創(chuàng)。其他研究人員已經(jīng)用展開(kāi)的部件建造了類(lèi)似的設(shè)備，包括航天器的太陽(yáng)能電池板。然而，這些先前的設(shè)備使用不能很快打開(kāi)的剛性板。通過(guò)創(chuàng)建在打開(kāi)時(shí)彎曲并在折疊時(shí)變平的機(jī)翼框架，Cho和他的團(tuán)隊(duì)脫離了這種模具。
他說(shuō)：“我認(rèn)為我們是第一個(gè)真正可以?xún)?chǔ)存能量，然后真正快速地自行打開(kāi)而無(wú)需額外組件的公司?！薄敖Y(jié)構(gòu)本身被用作彈簧。”
這意味著，瓢蟲(chóng)啟發(fā)的機(jī)翼可以整齊地折疊起來(lái)，使機(jī)器人更便攜，更便于人或無(wú)人機(jī)攜帶。一旦部署完畢，這些機(jī)器人的噪音也將比傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)少。在世界各地，研究人員正在建造一個(gè)由生物啟發(fā)的機(jī)器人，它們像蝙蝠，昆蟲(chóng)或鳥(niǎo)類(lèi)一樣飛行。
快遞分揀機(jī)器人目前的問(wèn)題東北大學(xué)的機(jī)器人專(zhuān)家AlirezaRamezani說(shuō)：“應(yīng)用程序不是很新，但是他們?cè)噲D將折紙?jiān)O(shè)計(jì)集成到這種受生物啟發(fā)的機(jī)器人中的方式很有趣?！眛“從某種意義上說(shuō)，這是有希望的，它將有望使我們創(chuàng)建出生物啟發(fā)的，更簡(jiǎn)單，更輕便，反應(yīng)更靈敏的機(jī)器人?！?/p>
但是，折紙機(jī)器人也有一些缺點(diǎn)，他說(shuō)。它們只能折疊成有限數(shù)量的形狀，這限制了機(jī)器人可以執(zhí)行的運(yùn)動(dòng)。喬說(shuō)，瓢蟲(chóng)機(jī)器人的一個(gè)特殊優(yōu)勢(shì)是它可以通過(guò)折疊翅膀而將其折起，從而使機(jī)器人在不空中時(shí)也能跳躍或爬行。他計(jì)劃升級(jí)由人工智能控制的下一代機(jī)器人，以便他們可以更自主地導(dǎo)航。
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