“蝙蝠機器人”可以完成令人印象深刻的空中特技表演
蝙蝠以其高超的技巧聞名，無論它們是飛來飛去吃晚飯，還是優雅地倒掛著睡覺。現在，科學家們在這些飛行生物的啟發下創造了壹個機器人。被稱為“蝙蝠機器人”的它能像動物王國裏的現實生活中的同類壹樣飛、轉、飛。至少從達芬奇時代起，科學家們就壹直試圖模仿蝙蝠在天空中的雜技動作。研究人員說，有壹天，機器人蝙蝠可以幫助運送包裹或視察從災區到建築工地的各個區域。
“蝙蝠飛行是空中機器人的聖杯，”研究合著者Soon Jo Chung說，加州理工學院的機器人工程師和美國宇航局噴氣推進實驗室的研究科學家，都在帕薩迪納。[有史以來最奇怪的6個機器人]
從動物身上學習蝙蝠可能擁有動物王國中最復雜的翅膀，翅膀上有40多個關節，在飛行過程中可以實現無與倫比的敏捷性，很可能這樣它們就可以追求同樣敏捷的昆蟲獵物，研究人員說，
“每當我看到蝙蝠以優雅的翅膀動作作急轉彎或倒立棲息時，我就被迷住了，”鐘告訴《生活科學》。
之前的工作已經開發出了多種以昆蟲和鳥類為生物靈感的飛行機器人。然而，由於蝙蝠翅膀的復雜性，例如蝙蝠翅膀的復雜性，試圖制造蝙蝠的機器人已經取得了有限的成功。研究人員說，“KDSPE”“KDSPs”現在，Chung和他的同事已經開發出“蝙蝠機器人”，或者B2，壹種可以像蝙蝠壹樣飛、轉、撲的機器人。鐘教授告訴《生活科學》雜誌說，他們的目標是“建立壹個安全、節能、軟翅的機器人”。研究人員說，以前的蝙蝠機器人對這些飛行生物的骨骼解剖過於嚴格，導致機器人體積太大，無法飛行。相反，科學家們找到了蝙蝠翅膀拍打的關鍵部件——肩膀、肘關節和腕關節，以及它們大腿的左右擺動——並且只在他們的機器人中使用這些部件。
而傳統的拍打翅膀的機器人使用的是剛性翅膀，蝙蝠機器人的翅膀薄而有彈性這項研究的合著者、伊利諾伊大學香檳分校的機器人工程師塞思·哈欽森說：“當蝙蝠拍打翅膀時，它就像壹塊橡膠片——充滿空氣，並變形。”。在向下的沖程中，“柔性翼充滿空氣，在下沖程的底部，它彎曲回原位並排出空氣，從而產生額外的升力，”他解釋道。這給了我們額外的飛行時間。
和蝙蝠機器人蝙蝠機器人的翅膀是由碳纖維骨頭和由3D打印塑料組成的球窩關節組成的，所有這些都覆蓋著柔軟、耐用、超薄、僅56微米厚的矽基皮膚。（相比之下，人類頭發的平均厚度約為100微米。）
機器人在脊梁上使用微型馬達，以每秒10次的速度拍打翅膀。這種蝙蝠機器人的體重只有3.3盎司（93克），翼展約為18.5英寸（47厘米），與埃及果蝠的翼展相似，鐘說，
在實驗中，蝙蝠機器人的飛行速度平均為18.37英尺/秒（5.6米/秒）。它還可以進行急轉彎和直線跳水，在俯沖時達到每秒45.9英尺（14米/秒）的速度。
研究人員說，他們的機器人柔軟、重量輕，比商業上流行的四旋翼無人機更安全地在人周圍使用。例如，他們說，蝙蝠機器人如果撞上人類或環境中的其他障礙物，只會造成很少或根本不會造成損害。相比之下，四旋翼機的旋翼轉速高達18000轉/轉鐘說：
“四旋翼機和其他飛行器的高速旋翼槳葉對人類來說天生就不安全。”我們的Bat機器人更安全。
Bat機器人更安全、更靈活的特性可以支持廣泛的應用。例如，蝙蝠機器人可以充當“家庭或醫院的空中服務機器人，幫助老年人或殘疾人快速獲取小物體，從不同的遙遠地點傳送音頻和視頻，而無需安裝多個攝像頭，成為有趣的寵物般的同伴，哈欽森告訴《現場科學》，
多任務機器人蝙蝠機器人的另壹個潛在應用是“監督建築工地”他指出，美國國家工程院（National Academy of Engineering）強調，通過計算機科學和機器人技術的進步實現建築自動化的必要性是21世紀工程面臨的重大挑戰之壹，
建築工地的動態性和復雜性阻礙了全面部署，甚至部分采用機器人和自動化解決方案進行監控。”哈欽森說：“跟蹤壹棟建築是否以正確的方式、在正確的時間組裝是壹個重要的問題，而這不是壹個微不足道的問題——在建築業，有很多錢花在這上面。”。相反，蝙蝠機器人可以“四處飛來飛去，註意並將建築信息模型與正在建造的實際建築進行比較，”他補充道，
蝙蝠機器人還可以幫助檢查災區和其他地區。”例如，壹個裝備有輻射探測器、3D攝像系統和溫濕度傳感器的空中機器人可以檢查（日本）福島核反應堆之類的地方，那裏的輻射水平對人類來說太高了，或者飛入礦井或倒塌的建築物等狹窄的爬行空間，”哈欽森說這種高度機動性的空中機器人具有比四旋翼機更長的飛行耐久性和航程，將在監測和恢復核反應堆、電網、橋梁和邊界等關鍵基礎設施方面取得革命性進展。
此外，蝙蝠機器人還可以揭示蝙蝠飛行的壹些奧秘。目前，研究人員通過視頻分析蝙蝠是如何飛行的，但是有了蝙蝠機器人，研究人員可以開發出更好的蝙蝠所體驗到的空氣動力模型，“不僅僅是用眼睛就能觀察到的，”哈欽森說，
研究人員註意到蝙蝠機器人還不能攜帶重物，但未來版本的機器人蝙蝠可能會導致“無人機包裹遞送，”鐘說，
未來的研究可能會實現蝙蝠飛行的其他方面，如懸停或右上方棲息，甚至倒立，研究人員說。盤旋比盤旋更節能，“因為靜止盤旋對於四旋翼機來說，即使是在溫和的風下也很困難，這在建築工地很常見，鐘說：
科學家們今天（2月1日）在《科學機器人》雜誌的網上詳細介紹了他們的發現。
是關於生命科學的原始文章。