看!新型机器人可折叠翅膀,监视真正的昆虫

极光欣色 2024-08-06 16:59:11

近距离观察大力神甲虫,一种犀牛甲虫

根据瑞士洛桑理工学院和韩国建国大学的研究人员的研究,一种模仿犀牛甲虫翅膀动力学的小型机器人可以很好地适用于搜索和救援任务,以及监视真正的昆虫。

这个微型机器人的大小大约是甲虫的两倍,重量略高于一张CD(18克),它像昆虫一样的快速运动源于对甲虫如何展开翅膀的研究。研究人员在本周发表在《自然》杂志上的一篇论文中写道,与依靠“发达的胸肌和翅膀肌肉”来伸展翅膀的鸟类和蝙蝠不同,他们观察到“犀牛甲虫可以毫不费力地展开它们的后翅,而不需要肌肉活动”。为了验证他们的观察结果,他们制造了这个机器人,并将其命名为KUBeetle。

网上已经有很多以昆虫为灵感的机器人的镜头——有些非常小,有些像一群蚂蚁,还有一些让人想起蝉。然而,研究人员表示,他们的机器人生物的独特之处在于,它在休息时折叠翅膀,然后被动地展开翅膀飞行并保持在空中。研究人员拍摄了机器人在空中飞行的过程,并将镜头放慢(降至实际速度的20%),以展示其优雅、有节奏的扇动。

首席研究员、博士后科学家黄武潘(Hoang-Vu Phan)告诉Gizmodo网站,这个项目的部分灵感来自于韩国对犀牛甲虫的狂热。

他说:“犀角甲虫是最大的飞虫之一,在韩国非常受欢迎。除了飞行,这些昆虫还能“进行许多其他的运动方式,比如爬行,栖息在各种表面上,甚至在地下挖洞,”他补充说。“它们可以像折纸一样将后翅折叠并塞进被称为鞘翅的前翅下,并迅速展开它们的动力飞行。”因此,这些能力激励我们研究它们的机车生物力学,并在十多年的时间里制造机器人复制品。”

“犀牛甲虫准备飞行”

至于实际应用,潘告诉Tech Xplore,机器人的可折叠翅膀使其能够“用于密闭空间的搜索和救援任务”。该机器人还可以栖息和爬行,其折叠功能使其翅膀在爬行过程中不易受损。

“扇动的微型机器人带着被动展开的收缩翅膀飞行”

潘已经研究甲虫十多年了,他还说这种机器人可以伪装起来,帮助生物学家在森林里侦察真正的昆虫——这是“传统的旋翼无人机不适用的”,他说。潘建议,这个机器人甚至可以成为孩子们的一个体面的工程玩具,他解释说,机器人的“低拍打频率非常安全,对人类很友好。”这与真正的犀牛甲虫没有什么不同,它们既不咬人也不蜇人,尽管它们的外表有些吓人。

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