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麻省理工学院研发新型“昆虫”无人机 1秒能扇500次翅膀

2021-04-27

中国计算机报 2021年10期
关键词:致动器麻省理工学院弹性体

麻省理工学院(MIT)助理教授Yufeng Chen近期发表了一篇“昆虫”无人机的论文,新无人机长、宽都仅有几厘米,质量小于1克,在飞行中发生碰撞、翻滚也能迅速恢复飞行。

苍蝇、蚊子等昆虫可能是人们最讨厌的昆虫,因为这些昆虫不仅敏捷,还具备弹性。这种特性使它们可以在狂风、多障礙物等复杂情况下快速飞行,即使遭遇撞击也可以很快恢复。

通常来说,无人机并不具备这样的特性,其飞行过程中需要宽阔的空间,并避免撞击。但是Yufeng Chen和他的团队研发的“昆虫”无人机无惧碰撞,可以在复杂、混乱的空间中移动。据悉,该无人机具备前所未有的灵巧和弹性,即使飞行中被击中也可以在0.16秒内翻身恢复,翻筋斗等高难度动作也不在话下。

这种“昆虫”无人机在工业、农业、搜救等多个领域都很有帮助。如密闭发动机的内部检查、人工授粉和进入狭窄空间搜救等任务都可以由这种无人机完成。

据介绍,新型“昆虫”无人机的质量仅有0.6克,大约和一只大黄蜂差不多重。此外,其形状看起来有点像带翅膀的小磁带盒。

新无人机弹性体致动器由碳纳米涂层包裹的薄橡胶圆筒制成,如果施加电压到碳纳米涂层,涂层就会产生静电力,挤压、拉长橡胶筒,而反复的伸长和收缩则使无人机机翼快速跳动,其机翼每秒可拍动近500次,产生升力。

目前,由于弹性体致动器的工作电压较高,只能连线提供电压。如果Yufeng Chen团队能够降低操作电压,那“昆虫”无人机将实现在现实环境中无绳自由飞行。

此外,为了使无人机更像昆虫,Yufeng Chen正在研发一种蜻蜓形状的原型机。

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