在過(guò)去幾年中，無(wú)人機(jī)已經(jīng)能做很多瘋狂的事了。它們可以以 100 英里/時(shí)的速度飛行，可以在水下飛行，還能從 1000 英尺外識(shí)別人臉。但它們碰到樹(shù)枝依然沒(méi)法逃脫摔倒地上的命運(yùn)。

美國(guó)海軍支持的一個(gè)研究項(xiàng)目于本周三在《生物靈感和仿生學(xué)》期刊上發(fā)表文章稱(chēng)，斯坦福大學(xué)的工程師們受蝙蝠和鳥(niǎo)類(lèi)的啟發(fā)，開(kāi)發(fā)出了一種能輕易擠過(guò)狹窄空間，并從半空碰撞中恢復(fù)的無(wú)人機(jī)機(jī)翼，且無(wú)需任何控制。

當(dāng)這種機(jī)翼碰到障礙物時(shí)，機(jī)翼會(huì)拍動(dòng)，從而讓“折紙一樣”的機(jī)翼收縮并展開(kāi)，這一切都發(fā)生在一次動(dòng)作中。就像下圖那樣，遇到障礙后能折疊：

斯坦福大學(xué)機(jī)械工程助理教授，此次研究的合著者 David Lentink 表示：“這種機(jī)翼能在一次撲閃中展開(kāi)，速度非?？欤幻腌娔苌葎?dòng) 14 次。”

這一機(jī)翼的設(shè)計(jì)無(wú)需無(wú)人機(jī)操作員的控制，即可自然地收縮和展開(kāi)。機(jī)翼的翼展約為 15 英寸長(zhǎng)，由碳纖維和聚酯薄膜制作而成，折疊裝置使用了特殊的 3D 打印關(guān)節(jié)。這種機(jī)翼能承受巨大的力量而不折斷。此次研究的第一作者、博士生 Amanda Stowers 親自測(cè)試了這一機(jī)翼，發(fā)現(xiàn)它在碰撞后能輕易恢復(fù)。

Lentink 表示：“哪怕你推或是敲這個(gè)機(jī)翼，機(jī)翼都能自動(dòng)折疊。如果你想敲重點(diǎn)，可以用根鐵棍來(lái)敲。但機(jī)翼的表現(xiàn)仍非常好，出乎我們所有人的預(yù)料?！?/p>

兩人制作了一個(gè)計(jì)算機(jī)模型，模型顯示，不管機(jī)翼多大或多小，只要它遇到障礙物就會(huì)折疊。無(wú)數(shù)的計(jì)算機(jī)和現(xiàn)實(shí)模擬顯示，這種機(jī)翼設(shè)計(jì)都能成功地恢復(fù)。

遇到墻壁也會(huì)折疊

直面障礙 or 識(shí)別障礙？

這種機(jī)翼還沒(méi)有經(jīng)受飛行能力的測(cè)試，但 Lentink 表示不擔(dān)心這種測(cè)試，因?yàn)閾湟頍o(wú)人機(jī)已經(jīng)被證實(shí)能飛。他表示，目前他們主要關(guān)注的是找到一種方法來(lái)復(fù)制蝠翼和鳥(niǎo)翼的形態(tài)，尤其是鳥(niǎo)翼。隨著研究的繼續(xù)，他們希望能盡可能模擬出有羽毛的全能鳥(niǎo)翼。

Lentink 表示：“我們的最終目標(biāo)是制作出可以大幅改變體積和形狀的機(jī)翼。想象一下獵鷹收縮翅膀和張開(kāi)翅膀時(shí)的情景?；蛘哒f(shuō)鴿子。即便是高速飛行的鴿子也能做類(lèi)似的事情?！?/p>

和許多研究人員一樣，Stowers 和 Lentink 也獲得了美國(guó)海軍研究辦公室的撥款，為美國(guó)海軍開(kāi)發(fā)能通過(guò)森林等稠密地區(qū)甚至是?？吭跇?shù)上的無(wú)人機(jī)。Lentink 表示，目前的旋翼無(wú)人機(jī)相比撲翼無(wú)人機(jī)有很多優(yōu)點(diǎn)，比如能效更高。但如果是在稠密地區(qū)或大風(fēng)環(huán)境中飛行，就需要撲翼無(wú)人機(jī)了。

其他研究人員也在通過(guò)其他方式來(lái)解決這一問(wèn)題，比如創(chuàng)造能更快偵測(cè)并對(duì)潛在障礙物做出反應(yīng)的算法。但 Lentink 表示，鳥(niǎo)翼設(shè)計(jì)也能配合這些進(jìn)展，從而創(chuàng)造出幾乎不可動(dòng)搖的無(wú)人機(jī)。

Lentink 表示：“即便算法完美無(wú)缺，要完全避免錯(cuò)誤也很難。無(wú)人機(jī)能抵御碰撞無(wú)疑要好得多。這讓一切事情都變得簡(jiǎn)單了。這一相對(duì)簡(jiǎn)單的解決方案能抵御這么大的沖擊真的很讓我們驚訝。”

via motherboard

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