這款蜂鳥機器人身小無尾，翅膀不僅能負重飛行還可當「眼睛」使！

智東西（公眾號：zhidxcom）

編 | 王小溪

導語：普渡大學的研究人員研發的蜂鳥機器人身小無尾，靈活敏捷，翅膀還能當做感測器導航避開障礙物。

智東西5月9日消息，據外媒報道，在普渡大學（Purdue University）的生物機器人實驗室，機械工程副教授Xinyan Deng和她的學生們正在將一種非常精巧的生物啟發方法用於研發撲翼飛行器，他們所研發的蜂鳥機器人是現有的最牛掰蜂鳥機器人的之一。

這款機器人蜂鳥在大小和形狀上和真實的蜂鳥相差無幾，重要的是，它強大到能將翅膀當做感測器導航以避開障礙物，這意味著這隻機器人蜂鳥可以在實驗室外廣泛應用。研究人員還希望它能夠像真正的蜂鳥那樣靈活敏捷，能夠「跳舞」、與其他同伴交互。

蜂鳥是地球上最靈活的飛行物之一，其翅膀上複雜的構成可以讓蜂鳥快速而又敏捷地飛行。它們這種得天獨厚的特點很難被機器人模仿。一般來說，我們看到的機器人為了能用機翼飛行，在靈活性方面會大打折扣。

一、別看它小還沒尾巴，它能背比自身重兩倍的外部硬體！

首先要指出的是，普渡大學的這隻蜂鳥機器人上既有動力裝置又有控制裝置，它還能利用外部定位系統在半空懸停。

然而，研究人員不會止步於此。因為機器人目前可以負載超過自身重量兩倍的物體，這意味著它可以使用現有的技術，搭載一些機載電源、感測器、計算和通信等額外硬體來實現完全自主。

普渡大學的蜂鳥機器人並非唯一的撲翼機器人，比較知名的撲翼機器人還有小型飛行器RoboBee、大型飛行器DelFly以及AeroVironment的Nano Hummingbird。

Xinyan Deng認為它們這款蜂鳥機器人的一個獨特之處就在於，這款機器人沒有尾翼，只使用兩個機翼就能讓他們的機器人產生足夠的升力以增加有效載荷和感測器，並進行飛行控制，這意味著他們可以讓機器人實現完全自主。

二、蜂鳥機器人每隻翅膀都有馬達，每秒可改變30次飛行方向

如果你仔細觀察，就可以在一些慢動作剪輯中看到，該款機器人的每一個翅膀都是由它自己的馬達控制，這使得蜂鳥機器人可以每秒改變30次飛行方向。

而且，這對翅膀使機器人的拍打動力與自然界中蜂鳥的拍大動力相同，它翅膀之間的運動差異很小，從而可以讓蜂鳥機器人做出誇張的動作。

也正是這些直接驅動的馬達使得機翼可以被作為感測器使用。當蜂鳥機器人因地面效應增大升力、或是當機翼遇到障礙物做出相應的反應時，這些馬達能夠檢測到機器人振翅運動的變化，包括對機翼損傷的補償。

讓機翼既做感測器又做制動器，關於這種想法的研究並不多，可能是因為研究人員很難設計出這種可以在遭受反覆碰撞後還能倖存的小機器人，畢竟機翼部分都比較脆弱。

三、有用、好看還好玩，蜂鳥機器人將是人類的好伴侶

Xinyan Deng說： 「我們已經證明，真正的生物模擬機器人有可能像真正的蜂鳥一樣……我們的終極目標是讓機器人能夠『跳舞』，並像真正的蜂鳥一樣與其他蜂鳥機器人互動。」

蜂鳥機器人或其它昆蟲機器人可以用於各種應用，例如搜索救援、環境監測等。

因為不用擔心組建會纏繞在一起，這些蜂鳥機器人在充滿障礙物的逼仄空間中穿行。

而且，它們具有生物模擬形態，長相可愛，快速靈活地飛行時又不會產生很多干擾，即使是在機翼高頻拍打的時候也不會傷害到人，所以它們還可能成為一款有趣的玩具。

有用、好看還好玩，這些特徵足以使這些蜂鳥機器人在未來智能城市中與人類和睦共處。

結語：期待蜂鳥機器人早日「飛出」實驗室

普渡大學研究的這款蜂鳥機器人長相可愛，靈活敏捷，機翼既可產生強大的升力，又能當感測器使用，還有廣闊的應用前景。

希望它能早些「飛出」實驗室，或在廢墟中開展救援工作、搜尋罪犯，或者可以讓消費者領一隻回家玩玩。

文章來自：IEEE Spectrum

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