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2018机器人大会|一大批仿生蝙蝠正向我们飞来

仿生蝙蝠或被用于探查人类难以抵达的环境。

图片来源:Festo

在很多人看来,盘旋在黑暗中、靠听力飞行,又时常出现在盗墓小说中的蝙蝠特别神秘。研究者们则对它们的飞行方式格外感兴趣,乐此不疲地进行探索。

在今年的世界机器人大会上,德国机器人公司Festo集团带来了他们仿生机器人家族中的新成员——仿生狐蝠(BionicFlyingFox)。

图片来源:视觉中国

狐蝠是世界上最大的蝙蝠,它拥有精细和富有弹性的翼膜,从指骨一直覆盖到足关节。飞行过程中,狐蝠通过手指控制翼膜的曲率,以符合空气动力学的方式实现灵活飞行。

为了模仿狐蝠的形态,这款仿生狐蝠也是个大家伙。该机器人两翼展开宽度为228厘米,体长为87厘米,整体仅重580克。全身采用特殊研制的弹性气密材料。

它的翼膜由两片密封薄膜和一片编织弹性织物构成,三片材料通过约4.5万个点焊接在一起,即使两翼缩起也几乎没有折痕。此外,蜂窝状的构造可以保证其在轻微损坏的情况下继续飞行。

仿生狐蝠结构 图片来源:Festo

仿生狐蝠的翅膀运动装置分为前翅和后翅,可以单独控制和折叠双翼。

为了实现界定空间内的半自助飞行,该机器人与外置运动追踪系统相互配合,追踪系统可以为仿生狐蝠规划飞翔线路,提供必要的控制指令。在飞行时,仿生狐蝠也能自行计算出执行计划运动顺序所需的翅膀运动,并以此为根据,优化飞行动作。

但是目前,仿生狐蝠的起飞和降落仍需要操作人员来实现。

德国Festo集团成立于1925年,因“仿生学习”理念为人熟知。在过去十余年,它研制出一系列具有影响力的仿生机器人。

Festo的这款仿生狐蝠尚未公布未来可能的使用领域。但美国加利福尼亚理工学院去年研发出的仿生蝙蝠BatBot明确表示,将用于探查人类难以抵达的环境。

BatBot 图片来源:每日邮报

与大体格的仿生狐蝠相比,加利福尼亚理工学院这只小蝙蝠只有93克,全身拥有九个关节,从头部到尾部的距离略小于20厘米,超薄膜展开宽度约为45.7厘米,并可以实现完全的自我控制。

借助它身上安装的处理器和多个传感器,它可以在飞行过程中实现自我定位,并确定肘、臀部和关节的相对位置。为了降低重量,研究人员只在翼关节处安装了制动器,但这并不影响BatBot的灵活性,它每秒可煽动10次翅膀。

在过去三年的研究中,这只小蝙蝠已经花费了150万美元的研究经费。下一步,研究人员将“繁衍”出更多的小蝙蝠,并尝试在它们身上加装照相机。

“五年内,这些小蝙蝠将投入使用,用以探查灾区以及其他难以到达工作地点的环境。”Hutchinson称。当然,在这之前,BatBot还需要获得联邦政府的飞行许可证。

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