4月15日消息，韓國(guó)首爾國(guó)立大學(xué)軟機(jī)器人研究中心制造了一種機(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。

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。

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)。“但是與瓢蟲(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。” “如果只是一個(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。”

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)真正可以儲(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。” “結(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。

東北大學(xué)的機(jī)器人專家Alireza Ramezani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。” t “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。”

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)器人不在空中也能跳躍或爬行。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。

近幾年來(lái)，折紙藝術(shù)的發(fā)展受到了科學(xué)家們的關(guān)注，并激發(fā)出了科學(xué)家們一些新的靈感：研究輕便型的可折疊機(jī)器人。不過(guò)這種機(jī)器人需要大功率的電池來(lái)維持其運(yùn)作，但是科學(xué)家們一直找不到合適的電池，所以研發(fā)進(jìn)度一再受阻。

責(zé)任編輯：gt