為打造更出色的無人機(jī)，他們讓鸚鵡戴上了護(hù)目鏡

　　從診斷癌癥的鴿子，到嗅探炸彈的狗狗，最奇特的那些科學(xué)實驗給我們帶來了最有趣的洞見。

　　最近，研究人員又把一幅很小的護(hù)目鏡戴在一只鸚鵡頭上，希望通過了解鳥類揮動翅膀產(chǎn)生升力時形成的空氣渦流，更多地去了解飛行的奧秘。

　　這對打造更出色的無人機(jī)十分重要。目前，已有非常成熟的模型可以解釋飛行原理以及鳥類如何支撐自身重量，斯坦福大學(xué)的一支研究團(tuán)隊正對這些模型進(jìn)行測試。他們的方法是——讓一只名叫Obi的鸚鵡從鋪著微粒的激光片上飛過。

　　“我們自己永遠(yuǎn)不會這么干，絕不會在沒有任何保護(hù)的情況下從激光片上走過。所以，我們必須想辦法保護(hù)那只鳥，”斯坦福大學(xué)機(jī)械工程助理教授大衛(wèi)·倫丁克（David LenTInk）說。

　　鸚鵡Obi的革命性飛行實驗在倫丁克的實驗室里進(jìn)行。研究生埃里克·古鐵雷斯（Eric GuTIerrez）制作了那副搶眼的護(hù)目鏡，以使Obi的眼睛免受炫目激光的傷害。

　　通過此舉，該研究團(tuán)隊還推動了飛行工程一個領(lǐng)域的發(fā)展，他們希望可以借此實驗催生更加強(qiáng)大的飛行機(jī)器人。

　　“鳥類揮動翅膀時，就會使那些微粒動起來，”研究生戴安娜·陳（Diana Chin）說，“在這個平面上，我們可以看到微粒如何運動，然后計算流速場。根據(jù)流速場，我們應(yīng)該能夠從理論上計算出那只鳥在飛行中產(chǎn)生的升力。”

　　Obi從激光片上飛過時，它的翅膀會攪動那些被照亮的微粒，形成可見的渦流圖像，供研究人員記錄。這項實驗結(jié)果顯示，渦流會破碎，而非像飛機(jī)留下的霧化尾跡那樣，在空中凝而不散。

　　“飛機(jī)產(chǎn)生的渦流要在飛機(jī)飛遠(yuǎn)后才會破碎，比如1000多米。而鳥類產(chǎn)生的渦流在振翅兩三下的時間內(nèi)，就會在距離鳥類非常近的地方破碎，并且這個過程要劇烈得多。”倫丁克說。

　　實驗結(jié)果提供了空前明晰的渦流圖像，與當(dāng)今飛行機(jī)器人所依據(jù)的傳統(tǒng)模型相悖。“我們發(fā)現(xiàn)，我們測試的所有三個模型都非常不準(zhǔn)確，因為它們的前提假設(shè)未必是正確的。”戴安娜說。

　　“看看動物飛行的典型圖片，我們往往以為那些動物在飛行過程中會產(chǎn)生優(yōu)美平滑的渦流，但實際情況要復(fù)雜得多，”倫丁克說，“這對我們來說是個出發(fā)點，現(xiàn)在我們可以開始真正弄清楚動物是怎樣飛行的。”

　　“為了更好地設(shè)計機(jī)器人的翅膀，很多人著眼于對動物飛行的研究結(jié)果?，F(xiàn)在，我們的實驗表明，人們采用的設(shè)計方法并不像大家希望的那樣可靠。我們需要新的研究、新的方法來大幅提高設(shè)計過程的可靠性。”

　　當(dāng)然，要是沒有古鐵雷斯制作的那副小護(hù)目鏡，這項實驗就不可能進(jìn)行，或者就算進(jìn)行，研究人員也會因為擔(dān)心鸚鵡受到的傷害而無法安心工作。

　　鸚鵡佩戴的鏡片由人類激光護(hù)目鏡的鏡片切割而成，鏡框通過3D打印技術(shù)制作。這幅護(hù)目鏡利用獸醫(yī)帶安全地固定在Obi頭上，并附有反光條，好讓研究人員更準(zhǔn)確地測量Obi的飛行速度。