受犀甲虫启发，科学家研制出新型扑翼微型飞行机器人
2024-08-05 14:07:05 - 资讯精选
IT之家8月5日消息，瑞士洛桑联邦理工学院和韩国建国大学的研究人员在《自然》杂志上发表论文称，他们通过研究犀甲虫的翅膀展开和收起机制，成功研制出了一种新型扑翼微型飞行机器人。该机器人可以被动地展开和缩回其翅膀，而无需大量的致动器。
据IT之家了解，长期以来，科学家们一直认为昆虫，包括甲虫，是通过胸部肌肉主动展开和收起翅膀的，就像鸟类和蝙蝠一样。然而由于技术限制，一直无法确定甲虫究竟使用了哪些肌肉，以及它们是如何实现这一过程的。
研究团队发现，犀甲虫的翅膀折叠起来就像折纸一样，可以整齐地收纳在坚硬的鞘翅下面，然后在飞行时被动展开。以往的研究大多关注如何模仿甲虫翅膀的折叠结构，而忽略了翅膀基部的运动。
通过对犀甲虫的深入观察，研究人员意外发现，这些昆虫可以通过鞘翅和翅膀拍打产生的力，被动地展开后翅飞行。降落后，它们同样利用鞘翅将后翅推回身体，整个过程无需消耗额外的肌肉能量。
受此启发，研究团队研制出了一款重量仅为18克的微型飞行机器人。与以往的飞行机器人不同，这款机器人可以通过弹性肌腱被动地收起翅膀，并在拍动翅膀时被动地展开翅膀起飞并保持稳定飞行，通过在着陆后停止拍打，机翼可以快速被动地缩回身体，无需额外的驱动装置。
这种新型微型机器人具有广泛的应用前景，可以进入人类无法到达的狭小空间，执行搜索救援任务；还可以作为生物学家研究昆虫飞行机制的工具，甚至用于间谍活动。此外，由于拍打频率较低，这种机器人非常安全，可以作为工程研究工具或儿童玩具。
研究团队表示，未来他们将进一步改进机器人的飞行性能，并赋予其爬行等地面运动能力，使其更加接近真实的昆虫。