科學(xué)家制造出鴿子機(jī)器人 一種能模仿鳥類飛行方式的飛行器

科學(xué)家們制造出了一種會飛的鴿子機(jī)器人，它身上裝有40根真正的鴿子羽毛，目的是制造出一種能模仿鳥類飛行方式的飛行器。

這種被稱為“鴿子機(jī)器人”（PigeonBot）的機(jī)器人能夠在空中飛行、俯沖以及像鳥一樣敏捷地急轉(zhuǎn)彎。

40根羽毛通過人造彈性韌帶與假翅膀相連，假翅膀由“腕部”和“手指”組成。

斯坦福大學(xué)的博士生Eric Chang研究了這個機(jī)器人，他說：“真正的羽毛非常柔軟和結(jié)實(shí)，并且具有目前無法人工復(fù)制的特性。”

“此外，在我們的變形翼機(jī)器人中使用真實(shí)的羽毛，可以讓我們回答關(guān)于羽毛在真實(shí)鳥類中是如何相互作用的生物學(xué)問題?！?/p>

在機(jī)器人和航空學(xué)中使用的傳統(tǒng)機(jī)翼通常是剛性的，而鳥類的機(jī)翼則是靈活和可彎曲的

這意味著它們可以改變形狀、角度和單個羽毛的位置，所有這些都有助于精密的空中操縱。

鳥類的羽毛也有一種鎖定機(jī)制，幫助它們粘在一起，形成光滑、無縫的翅膀，即使面對最狂暴的風(fēng)。

Eric Chang補(bǔ)充說：“羽毛還有很多其他有用的特性，可以用來做功能性的翅膀——它們足夠牢固，可以支撐起機(jī)翼，但又柔軟，可以修復(fù)，可以讓它們在硬著陸后很容易地重新整飾成型?！?/p>

研究人員研究了一具鴿子尸體中翅膀的骨骼結(jié)構(gòu)，并建立了鴿子翅膀運(yùn)動的計(jì)算機(jī)模型。

利用這個模型，他們設(shè)計(jì)了鴿子機(jī)器人的翅膀，這樣鴿子機(jī)器人的每根羽毛都可以像真實(shí)的鴿子那樣移動。

四個機(jī)械部件，或致動器，通過調(diào)諧的松緊帶科用來“驅(qū)動所有連接在一起的羽毛的運(yùn)動”。

在風(fēng)洞中進(jìn)行的鴿子機(jī)器人實(shí)驗(yàn)顯示，復(fù)雜的運(yùn)動控制是由假肢的“腕部和手指動作”形成的羽毛位置決定的。

飛行測試顯示，這款機(jī)器人能夠像真鳥一樣，以刁鉆的角度轉(zhuǎn)彎。

研究人員認(rèn)為，他們的工作可能為使無人機(jī)在空中更安全地飛行鋪平道路。

Eric Chang表示：“生物混合機(jī)器人是研究鳥類飛行的完美生物學(xué)研究工具?！?/p>

“‘鴿子機(jī)器人’向著讓飛行機(jī)器人的飛行性能更安全、更接近真實(shí)鳥類又邁進(jìn)了一步?！?/p>

“它可以啟發(fā)未來的機(jī)器人平臺，讓鳥類研究在不影響生態(tài)或福利的情況下進(jìn)行?！?/p>

Eric Chang說，其他的應(yīng)用包括開發(fā)智能材料，可以模仿真實(shí)羽毛柔軟和穩(wěn)定性能。

這項(xiàng)研究以兩篇獨(dú)立論文的形式發(fā)表在《科學(xué)》和《科學(xué)機(jī)器人》雜志上。