迷你版變形金剛可在空中改變形態的飛行機器人



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在科學界,人類的許多研究成果都從鳥類的身上獲得了不少靈感,而現在科學家又設計出了一種可以在飛行過程中改變自身輪廓形狀的空中機器人。這種機器人為了減少自己的翼展,能夠讓自己在狹小的空間裏穿行,機器人可以重新改變自己的手臂,並且讓自己像直升機一樣飛行起來。
這種技術為未來新一代大型機器人技術的研發鋪平了道路,這些機器人可以在狹窄的通道中穿行,成為探索和救援任務的最理想選擇。鳥類和有翼的昆蟲在飛行過程中有獨特的能力,可以在飛行過程中快速地越過障礙物。這種極端的敏捷性對於在狹窄的空間和擁擠的環境中穿行是必要的,比如森林這樣的特殊環境。
目前已經有微型飛行機器可以滾動、傾斜或改變飛行姿態。然而這種鳥類機器人則展示了另一種策略,它對穿越瓶頸地帶同樣有效。它們可以在高速飛行中快速折疊翅膀,減少它們的翼展跨度,輕鬆的穿過前方的狹小地帶。在狹窄和雜亂的區域中部署這樣的空中機器人,有助於搜索和救援、探索或測繪工作,大幅降低此類工作的難度。

這種機器人需要能夠繞過許多障礙,並且通過相當狹小的通道來完成他們的任務。法國國家科學研究中心(CNRS)的研究人員設計的這種飛行機器人,它可以減少飛行中的翼展寬度,從而在一個小的空間內飛行,而不需要密集的調轉方向。因此可以減少能量消耗,並且打造出一個一個具有低慣性的機器人平臺。
這款名為“Quad-Morphing”的新型機器人有兩個旋轉臂,每個都配備了兩個螺旋槳,用於垂直飛行。同時還有一個彈性和剛性連接的係統允許機器人在飛行中改變其機翼的方向,使其垂直或平行於其中心軸。它采用平行的姿勢,將翼展減半,穿過一個狹窄的伸展,然後切換回垂直位置以穩定飛行,所有的過程飛行速度為9公裏/小時,這對於一個空中機器人來說是相當快的速度。
目前Quad-Morphing自動駕駛儀的精度決定了機器人的敏捷性。當機器人接近一個狹窄通道時,自動駕駛儀會激活機翼的重新定位,這是主要是依靠由該研究所使用的3D本地化係統。研究人員還為機器人配備了微型攝像頭,每秒可以拍攝120張照片。在未來,這種變形能夠獨立地評估它面前的地形大小,並在必要時相應地折疊它的翅膀,並且用新相機進行飛行測試拍攝。