時(shí)間:2020-11-27 18:27來(lái)源:cnBeta 作者:中國(guó)通航
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據(jù)外媒報(bào)道,2016年,瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL)的一個(gè)有趣項(xiàng)目從鳥類身上獲得靈感并由此制造出了一款具有獨(dú)特功能的羽毛無(wú)人機(jī)。而負(fù)責(zé)打造這款無(wú)人機(jī)的團(tuán)隊(duì)并沒有就此止步,他們還在繼續(xù)改進(jìn)這一設(shè)計(jì)并引入了更多的可移動(dòng)部件,這使得無(wú)該人機(jī)現(xiàn)在能以“無(wú)與倫比的敏捷性”飛行。
![]() 幾年前的這款無(wú)人機(jī)以其快速飛行、急轉(zhuǎn)彎及面對(duì)強(qiáng)風(fēng)時(shí)身體呈流線型的能力給人們留下了深刻印象。這一切則都得益于它的一套可以變形的翅膀,它通過(guò)可以縮回和擴(kuò)張的人造羽毛來(lái)改變它們的展寬和表面積,就像真正的鳥一樣。
現(xiàn)在在這個(gè)更新版,EPFL的研究人員將這些變形的翅膀跟變形的尾巴配對(duì)起來(lái),這樣做的好處是能進(jìn)一步提高生物仿生學(xué)。據(jù)了解,這種機(jī)制則是模仿了北方蒼鷹猛禽的飛行行為,這種猛禽能穿越森林并在飛行中做出調(diào)整來(lái)追捕獵物。
![]() ![]() ![]() 該研究的論文第一作者Enrico Ajanic說(shuō)道:“蒼鷹通過(guò)前后前后擺動(dòng)翅膀和尾巴來(lái)實(shí)現(xiàn)所希望的動(dòng)作,無(wú)論是在森林中捕獵時(shí)快速改變方向、在開闊地帶追趕獵物時(shí)快速飛行還是高效滑翔以節(jié)省能量。”
無(wú)人機(jī)使用推進(jìn)器而不是使用機(jī)翼向前推進(jìn)。對(duì)此,研究人員表示,機(jī)翼能做到更節(jié)能。他們?cè)O(shè)計(jì)的這種無(wú)人機(jī)可以前后前后移動(dòng)尾巴以更快地改變方向并在試圖快速飛行時(shí)改善空氣動(dòng)力學(xué)甚至幫助它在不落地的情況下減速。
像這樣的有翼無(wú)人機(jī)提供了四軸飛行器所不具備的更長(zhǎng)飛行時(shí)間,這使得它們非常適合某些應(yīng)用,如長(zhǎng)距離運(yùn)送醫(yī)療物資或勘測(cè)農(nóng)田。然而,它們所不能提供的是同樣的懸停能力或在空中的靈活性,但研究人員認(rèn)為它們的解決方案是一種折衷的辦法。
“我們剛剛研發(fā)的無(wú)人機(jī)介于兩者之間,”Floreano說(shuō)道,“它可以飛行很長(zhǎng)時(shí)間,但幾乎可以做到跟四旋翼機(jī)一樣敏捷。這種特征的組合對(duì)于在森林中飛行或在城市的建筑物之間飛行特別有用。”
![]() 看這天空中飛翔的姿勢(shì),你能想象到它其實(shí)是一個(gè)無(wú)人機(jī)嗎?
沒錯(cuò),無(wú)人機(jī)被插上了翅膀,要不是看了機(jī)器人界頂級(jí)期刊《Science Robotics》最近發(fā)表的文章,小編還真以為它是那只高傲的海燕。
![]() 這是最近瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL)開發(fā)的無(wú)人機(jī),代號(hào)叫LisHawk。以鳥類為靈感制作無(wú)人機(jī),這個(gè)概念不是第一次被提出了。2016年時(shí),EPFL首次設(shè)計(jì)了帶有變形機(jī)翼的無(wú)人機(jī),不過(guò)那會(huì)的原型比較簡(jiǎn)單,長(zhǎng)這樣
![]() EPFL這次開發(fā)的無(wú)人機(jī)LisHawk向前邁進(jìn)了一步,號(hào)稱具有“無(wú)與倫比的敏捷性”。在飛翔時(shí),LisHawk機(jī)翼和尾巴的形狀可以協(xié)同作用,可以實(shí)現(xiàn)更快的轉(zhuǎn)彎:
![]() 突然減速:
![]() 甚至是在空中來(lái)一個(gè)360度轉(zhuǎn)體:
![]() 翅膀和尾巴——從模仿鳥兒的身體結(jié)構(gòu)開始
鳥兒的翅膀和尾巴是在飛行中最重要的部位,通過(guò)前后擺動(dòng)尾巴可在滑翔過(guò)程中保持俯仰穩(wěn)定性。
![]() 為了模仿這一特性,LisHawk的機(jī)翼和機(jī)尾以折疊的方式改變形狀。
機(jī)翼側(cè)面的變形區(qū)域由九個(gè)人造羽毛組成,當(dāng)機(jī)翼伸展時(shí)它們展開呈扇形,在空中緩慢飛行不會(huì)掉落到地上;而在機(jī)翼折起時(shí)它們彼此重疊從而在飛行中更快地改變方向,并在快速飛行時(shí)降低空氣阻力。
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