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制作像水母一样飞翔的机器人

2021-04-18 06:33:31 作者:秀儿 来源:文章吧 阅读:载入中…

  水母看上去可能不是运动最活跃的游泳者,但它们在水中的效率非常高。他们的车身设计在空中也可以很好地发挥作用。纽约大学的一个团队设计了一种类似水母的飞行机器人,该机器人使用四个拍打的翅膀使自己保持在高空。最近在宾夕法尼亚州匹兹堡举行的美国物理学会流体动力学分会上描述了这种非常规机器人。科学家们在那里讨论了水母机器人如何引领微型机器人在搜索救援和军事行动中的应用。机器人甚至可以充当传感器来检测环境条件。纽约大学的数学家莱夫·里斯特罗夫说:“我想想到一个截然不同的东西。” “所以我实际上尝试了大约五种或十种不同的方案,除了这一方案,所有方案都失败了。”那就是水母。

  小型,简单且稳定工程师们正在尝试根据鸟类,蝙蝠,蜂鸟和蝴蝶等动物的翅膀运动来构建各种机器人。那些使用最小型机器人工作的人倾向于更多地依赖昆虫般的设计。那是因为虫子已经很小程度地掌握了飞行的机理。绝大多数飞行中的动物和昆虫都依赖于相同的飞行技术,但具有相同的弱点:以S形来回扫掠的机翼。只有少数生物(包括蜻蜓)以许多人期望的简单上下运动来移动翅膀。以动物和带有翅膀的小虫为模型的设计是“建造飞行器的最佳起点”。 “但是它存在一些技术问题。”

制作像水母一样飞翔的机器人

  一个问题是风。拍打翅膀的虫子必须花费大量时间来应对剧烈的环境,感知每阵风,然后进行相应的调整。这需要很多工作,而且很不稳定。研究人员希望制造出一种体积很小,简单却仍能保持稳定,无需过多思考的东西。在某些方面,水母似乎是完成此任务的理想选择,因为它们是非常简单的生物。它们不仅没有大脑,而且主要由水和少量的浓果冻状物质组成。水母也是无脊椎动物,这意味着它们没有骨干。它们也没有骨头和随之而来的复杂关节。他们的身体像一把雨伞或钟形的身材,触手向下垂。钟形图的底部有一个大口,食物可以进去,而废物则可以排出。达比里说:“最终产品并没有模仿水母的身体设计,但确实实现了类似的稳定运动。” “虽然它看起来不像是激发它的母,但我相信他们会为之骄傲。”

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