昆虫在飞行中具有惊人的灵活性和弹性。这些特性帮助它们在狂风、障碍和一般不确定性的空中世界中航行。研究人员已经开发出昆虫大小的无人机,具有类似的灵活性和弹性。这些空中机器人由一种新型的软驱动器提供动力,使它们能够承受现实世界飞行的身体痛苦。有一天,机器人可以帮助人类授粉或在狭窄的空间里进行机械检查。

通常,无人机需要宽敞的空间,因为它们既不足够灵活以导航限制空间也不足以承受人群中的碰撞。非常小的无人机需要从根本上不同的施工而不是较大的结构。大型无人机通常由电动机提供动力,因为它们缩小尺寸时会损失效率。对于昆虫尺寸的无人机,替代方案是采用由压电陶瓷材料构建的小型刚性执行器。虽然压电陶瓷允许第一代微小机器人乘飞机,它们非常脆弱。这是一个问题,当你建立机器人以模仿昆虫觅食的大黄蜂时,每秒忍受一次碰撞。

该团队设计了一种使用软执行器而不是硬质脆弱的微小无人机。软致动器由涂覆在碳纳米管中的薄橡胶缸制成。当将电压施加到碳纳米管时,它们产生挤压并伸长橡胶缸的静电力。重复的伸长率和收缩导致无人机的翅膀每秒击败近500次,使无人机昆虫的弹性。当他们飞行并恢复时,无人机可以击中,并且还可以在空中散发出来的侵略性演习。无人机称重0.6克或大约大脑袋的质量。无人机看起来有点像一个带翅膀的微小盒式磁带,虽然团队正在用蜻蜓形状的新原型。

由于软致动力的固有合规性,机器人可以安全地陷入障碍,而不会极大地抑制飞行。此功能非常适合于杂乱,动态环境中的飞行,对任意数量的现实应用非常有用。朝向这些应用程序的关键步骤将从有线电源中解除机器人,该电源目前是由执行器的高工作电压所需的。

迷你无人机可以导航复杂的机器以确保安全性和功能;例如,在检查涡轮发动机时。无人机需要使用小型相机围绕封闭空间移动,以检查涡轮板上的裂缝。其他潜在应用包括灾难后作物的人工授粉或完成搜救任务。

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本文首先出现在7月,2021年问题金宝搏官网杂志。

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