物理科技生物学-PHYICA

科学家开发出昆虫大小的带拍动翅膀的飞行机器人

技术工程 2022-03-21 21:53:32

Bristol scientists develop insect-sized flying robots with flapping wings布里斯托大学的一个团队开发了一种新的扑翼自主机器人驱动系统,该系统使用了一种新的机电拉链方法,不需要传统的电机和齿轮。这一新进展今天发表在《科学机器人》杂志上,可能为更小、更轻、更有效的微型飞行机器人铺平道路,用于环境监测、搜索和救援以及在危险环境中的部署。

到目前为止,典型的微型飞行机器人都使用电机、齿轮等复杂的传动系统来实现翅膀的上下运动。这增加了复杂性、重量和不希望的动态效果。

布里斯托尔工程学院的研究人员从蜜蜂和其他飞虫中获得灵感,在机器人学教授乔纳森·罗西特的带领下,成功展示了一种直接驱动的人工肌肉系统,称为液体放大拉链致动器(LAZA),该系统无需旋转部件或齿轮就能实现翅膀运动。

LAZA系统大大简化了扑翼机构,使未来扑翼机器人小型化到昆虫大小。

在这篇论文中,该团队展示了一对由LAZA驱动的扑翼如何与同等重量的昆虫肌肉相比提供更大的力量,足以让机器人以每秒18个身体长度的速度在房间里飞行。

布里斯托尔的科学家开发出昆虫大小的带翅膀的飞行机器人。功劳:布里斯托尔大学蒂姆·赫尔斯博士他们还展示了LAZA如何在超过100万个周期内提供稳定的拍打,这对制造能够进行长途飞行的拍打机器人非常重要。

该团队预计LAZA将被用作一系列自主昆虫类飞行机器人的基本构件。

LAZA系统的主要作者和开发者Tim Helps博士说:“有了LAZA,我们可以直接在机翼上施加静电力,而不是通过复杂、低效的传输系统。这将带来更好的性能、更简单的设计,并将为未来的应用(如离岸风力涡轮机的自主检查)解锁一类新的低成本、轻型拍打式微型飞行器。”

Rossiter教授补充道:“制造更小、性能更好的扑翼微型机器人是一个巨大的挑战。LAZA是朝着自动驾驶飞行机器人迈出的重要一步,这种机器人可以像昆虫一样小,执行植物授粉等对环境至关重要的任务,并扮演令人兴奋的新兴角色,例如在倒塌的建筑中寻找人。”

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