
這種只有80毫克重的小型裝置有一對飛行時嗡嗡作響的翅膀,每秒鐘拍打120次。

哈佛大學工程與應用科學學院設計的這種小型裝置只有80毫克重,和一只家蠅差不多大,名為蜜蜂機器人。
5月6日消息,據國外媒體報道,一種家蠅大小的帶翼機器人完成首次受控飛行。這種只有80毫克重的小型裝置被稱為“蜜蜂機器人”,有一對飛行時嗡嗡作響的翅膀,每秒鐘拍打120次。這種機器人已被研發10年,是飛行昆蟲的首個實用模型。
科學家在測試中用一根系留線控制蜜蜂機器人,使它起飛、盤旋和改變方向。將來它的潛在用途包括搜索與營救、監視、環境監測甚至引領真正的蜜蜂給農作物授粉等。但首先,蜜蜂機器人必須安裝一個微型計算機“大腦”和一個既小又輕、足以將它帶上高空的電池組。
《科學》雜志報道了這種機器人。它的設計靈感來自蒼蠅仿生學。蜜蜂機器人擁有極薄的翅膀和由壓電致動器制成的“飛行肌肉”。這些壓電致動器是在應用電場時可以擴張和收縮的陶瓷條。每個翅膀都被固定在線腿上方一個細長碳纖維軀干的頂部。和真正的蒼蠅一樣,這些翅膀可獨立活動、旋轉和拍打。拍打翅膀產生向下氣流,使蜜蜂機器人升到空中。它的向前和向後飛行是靠傾斜身體完成的。
哈佛大學工程與應用科學學院美國科研組成員索耶-福勒博士說:“蒼蠅只用很小的大腦就能在自然界完成一些最驚人的特技飛行。它們的能力超出我們所研發的機器人。所以我們希望更好地了解它們的生物學,然後把它應用到我們的科研工作中。”這些研究人員在過去6個月中已制造出20個蜜蜂機器人模型。
項目負責人、哈佛大學工程與應用科學學院的羅伯特-伍德教授表示:“我們必須從零開始為所有一切尋找解決方案。我們會獲得一個可用組件,但我們進行到下一步時,就會出現5個新問題。這是一個不斷變化的目標。實驗室最近在制造、材料和設計等多方面的確獲得突破性進展。我們甚至已具備試驗新產品的能力。結果證實它可以運作,而且表現非常好。”
發現移動蜜蜂機器人翅膀的方法是主要問題。共同研究者、哈佛大學工程與應用科學學院的凱文-馬表示:“大型機器人可用電動機運作,但蜜蜂機器人太小,你必須提出一個替代方案。但一個也沒有。”這種裝置用19毫瓦特電力飛行,這個數字相當於大多數昆蟲的能量消耗。
這些科學家指出,蜜蜂機器人副產品可能帶來廣泛的技術創新,其中包括復雜醫療設備的組件等。伍德表示:“對哈佛大學工程與應用科學學院的科學家和工程師來說,這個項目提供了一個共同的科研動機,就是研發更小的電池,設計更有效的控制系統,研發更結實更輕的材料。”(孝文)