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这个萌萌哒的虫虫飞行器可能将成为间谍界的秘密武器?!
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2016-05-23 这个萌萌哒的虫虫飞行器可能将成为间谍界的秘密武器?!

能趴在你家天花板上的虫虫机器人。

【猎云网(微信号:ilieyun)】5月23日报道(编译:孙洋

现在的机器人并不一定只是越来越像人,比如说,还有一些机器人越来越像小虫子。

哈佛大学的一个研究团队最近正在研究类昆虫机器人,这种机器人可以像普通的昆虫那样飞行或者停在墙上或天花板上。

这款飞行机器人的应用十分广泛,无论是作为间谍监控设备还是作为测量使用的无人机(进入一些其他设备无法进入的地方),这款机器人都可以胜任。

对于一般的无人机来说,其悬停和飞行的能源消耗差距并不大。只要是在空中,无人机就会耗电。

本周四,《科学》杂志发文称,研究者们发现,如果飞行器不再有悬停的过程,而是能够像飞行类昆虫(比如说蝴蝶或是蜜蜂)那样,可以在某个地方降落或者中间停在某地,这样是不是就可以节省大量的能源,延长其续航时间呢?

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说时容易做时难,科学家们一直在寻找一种合适的黏连材料,能够让飞行器较好地着陆。最终,研究者们找到了一种静电材料,并成功制作了飞行器的降落架,从而解决了这个问题。

蜜蜂做老师

这款微型飞行器的设计受到了蜜蜂的启发,下面的静电吸附装置设计地也十分精妙。吸附装置使用碳纤维作为基座,上面附有铜制电极,外壳是用的高分子材料聚酰胺,底座是圆柱形状的特殊发泡材料。

电极通电以后,下面的吸附底座基本可以被吸附到各种可带电的材质的平面上(例如木质、玻璃以及各种有机材料)。其实道理很简单,就像你摩擦气球或是你的脚摩擦地板那样,两者都会带电。

这个项目的另一位作者Robert Wood表示,附着在墙壁上和附着在天花板上的原理相同。

“不过附着在顶上就更难了,我们需要做足够的吸力来抵消重力。”

下面的发泡物质用于降落时的缓冲,如果没有这样的缓冲设置,那么飞行器接触到降落表面时将会很容易被弹开。

而且,使用了这种静电吸附技术以后,机器人能够降落的材质表面种类大大增加。

在测试过程中,机器人一直连接着电源,这样的话,研究者们就可以进行远程操作,以及一些预编程过的动作(比如说盘旋,接近目标等)。

这种飞行机器人的降落方式灵感来源于蜜蜂,他们通过观察蜜蜂的飞行设计出了这种着陆方式。

如何再次起飞

根据之前的实验结果,研究人员们设计了如下的起飞和着陆方式,首先,在到达着陆点正下方时进行减速,然后慢慢抬起,从而接触到降落表面。

然后研究员们开启电源,产生静电吸附力,当吸附力足够强大时,机器人将会切断电动马达的电源。

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只要静电吸附一直开启,那么飞行机器人就能够一直保持吸附悬停状态。虽然静电吸附也会耗电,但比起电动马达的消耗,可就不算什么了,这种省电方式还是很有效果的。

不过,由于静电吸附的力量有限,因此飞行器的自重不能太大。一位名为Wood的哈佛大学教授(同时也是微型机器人实验室的创始人之一)提到说,静电吸附力量的大小和其降落吸盘的面积大小称正比。

Wood教授还表示:“这个飞行器的体积和重量都不是很大,因而静电吸附装置用在这里真的是十分合适。”

事实上,静电吸附在机器人圈里已经不是什么新鲜技术。

另一位联合作者Moritz Alexander Graule说,静电吸附在机器人圈里经常会被提到或者使用到,但是,在这个项目中,静电吸附真的是大放异彩,不使用的时候并不需要进行拆卸。而且在起飞和降落的时候不会对其他表面施加任何接触力。

以后的路怎么走?

为什么要造这样一个像虫子一样的机器人呢?事实上,这个虫虫机器人可不简单,它能够帮助人们完成很多之前不能完成的任务,比如说搜索和救援任务。

援引Wood教授的话,“这种机器人可以被应用于探测任何对于人类来说,比较危险或者难以到达的地方。”

而且它也是做监控的小能手。

这样的一个虫虫机器人可以降落在任何地方,比如说天花板。并且降落以后是静默状态,直到所有人都离开以后再偷偷溜走,估计谁也发现不了它,真是天生的间谍料。

很明显,项目组未来还会遇到很多问题,比如说,最重要的就是将有线控制转换成无线控制,而且还要设计无线飞行控制系统。

单单是解决这些问题可能就需要几年的时间,即使是这两个问题解决了,距离产品成熟还是有一段距离。Wood教授表示,这个项目的开发可能会持续5-10年,之后,这款产品将会发挥更大的作用,提供更多的功能。

只不过这么长时间,还真是让人着急呢。

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