世界上最逼真的蜂鸟机器人问世
栏目:公司新闻 发布时间:2019-05-16 10:39

蜂鸟是地球上最灵活的飞行员之一,它们的速度和敏捷性以及悬停的特性一直是机器人界致力于模仿的对象。早在8年前,美国国防高级研究计划局DARPA便研制出一只栩栩如生的蜂鸟机器人,计划将其用于军事行动中的间谍活动。近日,普渡大学重拾蜂鸟机器人概念,做了一只更加逼真的机器鸟。

世界上最逼真的蜂鸟机器人问世

上图中的蜂鸟机器人曾是DARPA的明星产品。因为它外形酷似自然界中的蜂鸟,可以在空中任意穿梭,并且能够像蜂鸟一样悬停在空中,被认为是完成间谍、侦查任务再好不过的机器人了。

时隔多年,蜂鸟机器人这一概念被普渡大学生物机器人实验室重拾,并做出了一款在性能上比DARPA更逼真的机器人。

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这款仿生机器人不仅与真实的蜂鸟在大小和形状上大致相同,并且能够模仿蜂鸟复杂的肌肉系统来控制两个翅膀的扑翼运动。使其能够模仿真正的蜂鸟完成各种杂技动作。

首先,它能调动自身的动力和控制功能,使整个机身悬停在半空中保持稳定。

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而且,这款看起来脆弱的机器人能够举起超过自身两倍的重量。

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机器人的机翼有与之相连的电机控制,电机每秒能够改变方向超过30次。两个机翼的电机采用分离控制的方式,既能保证机器人的两个翅膀以相同的动作与频率拍打。也能满足机翼之间运动的差异性,以应对一些突发状况。

比如,两边翅膀并不一样大的情况,蜂鸟机器人也能自如飞翔。

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或者在飞行途中,机翼遇到障碍物,直驱电机可以将机翼作为传感器。当一侧机翼损坏,电机也能相应的做出反应,补偿机翼损坏,使其维持当前的飞行状态。

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此外,该机器人还能被控制,完成快速的定点飞行。

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或者按照指定路线,完成特定轨迹的飞行。

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并且,能够在现有条件下,完成一定的避障飞行。

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虽然蜂鸟机器人并不是一个新鲜概念,而且普渡大学的这款机器人也酷似之前哈佛大学的扑翼机器人RoboBee。但不可否认的是,这款机器人是目前为止最逼真,性能最强的仿生蜂鸟机器人。

该团队的负责人Xinyan Deng 表示,我们在只有有限的驱动和单独控制行程角度,已经使它实现了与真实蜂鸟类似的行为。但是真正的仿生机器人应该能够像真正的蜂鸟一样表现。所以我们希望在未来的研究中,通过优化驱动、控制等性能,使其获得更多与蜂鸟相同的性能,最终让它能够与真正的蜂鸟进行互动。

扑翼蜂鸟或昆虫机器人可以用于各种应用,例如搜索和救援,环境监测,娱乐等。它们也适用于有障碍物的狭小空间,因为没有任何组件会缠绕在一起。具有生物模拟形态,它们是友好且不那么干扰的飞行器,同时快速灵活。

毋庸置疑,由于它们友好的形态和安全性(因为这些灵活的机翼即使在高频拍打时也不会伤害人类),它们将成为未来智能城市中与人类共存的理想飞行机器人。

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