據(jù)美國趣味科學(xué)網(wǎng)站近日?qǐng)?bào)道,第一只無線飛行機(jī)器昆蟲振翅起飛了!美國科學(xué)家首次讓其研制出的“機(jī)器蠅”(RoboFly)獨(dú)立振翅飛行,這或許只是微型機(jī)器人的一次小振動(dòng),卻是整個(gè)機(jī)器人領(lǐng)域的一個(gè)大飛躍。
“機(jī)器蠅”由華盛頓大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)研制,其體重與牙簽相當(dāng)。該團(tuán)隊(duì)稱,現(xiàn)有的飛行機(jī)器昆蟲仍然需要一根電線與地面相連,因?yàn)樗鼈凃?qū)動(dòng)和控制翅膀所需的電子設(shè)備太重了,這些微型機(jī)器承載不了。而“機(jī)器蠅”由激光驅(qū)動(dòng),自帶“大腦”。
研究人員解釋,研制昆蟲大小的飛行機(jī)器面對(duì)的最大挑戰(zhàn)來自振翅。拍打翅膀是個(gè)非常耗電的過程,電源和引導(dǎo)翅膀的控制器大而笨重,小小的機(jī)器無法運(yùn)載。因此團(tuán)隊(duì)之前研制的“機(jī)器蜂”(RoboBee)必須通過地面電線與其電源和控制器相連。
但飛行機(jī)器人應(yīng)該能夠自主操作,因此他們決定使用一束細(xì)細(xì)的、看不見的激光來為機(jī)器人提供能量。他們把激光束對(duì)準(zhǔn)位于“機(jī)器蠅”頂部的一塊光伏電池,其能將激光轉(zhuǎn)化為電能。但僅靠激光并不能提供足夠的電壓使翅膀動(dòng)起來,為此他們?cè)O(shè)計(jì)了一條電路,可將光伏電池輸出的7伏電壓提升到飛行所需的240伏。
為了讓“機(jī)器蠅”自主控制翅膀,研究人員還給了它一個(gè)“大腦”:在同一條電路里添加了一個(gè)微控制器。微控制器的作用好比“機(jī)器蠅”的大腦,向翅膀發(fā)出諸如“現(xiàn)在加緊拍打”或者“別拍了”之類的指令。
這種昆蟲大小的飛行機(jī)器人可以幫助完成一些耗時(shí)的任務(wù),比如在大型農(nóng)場(chǎng)監(jiān)測(cè)作物生長情況,或嗅探漏氣等。此外,這類機(jī)器人制造成本低,很容易鉆進(jìn)大型無人機(jī)無法到達(dá)的逼仄地方,因此具有廣泛的應(yīng)用前景。