您當前的位置 : 太原新聞網(wǎng) >> 萬花筒

新飛行機器人源于甲蟲翅膀啟發(fā)

來源:科技日報 作者:張夢然 2024年08月02日 10:12

  《自然》31日發(fā)表了一項研究,分析了犀金龜如何展開和縮回后翅,表明這一過程無須肌肉活動。該發(fā)現(xiàn)有助于改進飛行微型機器人的設計。

  在所有飛行昆蟲中,甲蟲的翅膀機制最為復雜,其包括兩組翅膀:一對硬化的前翅,稱為鞘翅,以及一組精細的膜質(zhì)后翅。雖然對甲蟲折紙式的翅膀折疊已有大量研究,但人們?nèi)圆簧趿私馑鼈兪侨绾握归_和縮回后翅的。過往研究認為胸部肌肉驅(qū)動了甲蟲的后翅基部運動,但缺乏支持這一理論的實驗證據(jù)。

  瑞士洛桑聯(lián)邦理工學院團隊結(jié)合高速攝像機和動態(tài)相似的飛行機器人,來探索這一研究空白。團隊觀察到,犀金龜在展開和縮回翅膀時使用了被動機制。展開是一個二階段過程,在這一過程中,甲蟲的后翅會以類似彈簧的方式部分彈出,然后拍打的動作會將后翅上升至飛行位置。他們還發(fā)現(xiàn),甲蟲會用鞘翅來被動地降低后翅至靜止位置。

  受到這些觀察結(jié)果的啟發(fā),團隊制作了一個模仿甲蟲翅膀被動展開與縮回的微型機器人。該機器人成功地起飛并維持了飛行。研究表明,將甲蟲后翅的被動過程轉(zhuǎn)化到機器人的撲翼設計,有助于改進需在有限或雜亂空間中運作的小型機器人的能力。

(責編:范婉璐)