微型无人机在15厘米时螺旋桨还可产生需要的效率,但在7.62厘米以下就需要采用翅膀了。对于较小的微型机,扑翼可能是一种可行的办法,因为它可以利用不稳定气流的空气动力学,以及利用肌肉一样的驱动器代替电动机。
加利福尼亚工学院与Aero Vironment公司等单位正在研制一种微型蝙蝠扑翼式无人机,目的是要了解扑翼方式是否比小型螺旋桨更有效,它的隐蔽性如何,是否可以像蜂鸟一样垂直飞行。
微型蝙蝠的翼展为15厘米,重10克,具有像蜻蜓一样的MEMS驱动的翅膀,扑翼频率为20赫兹。该机可携带一台微型摄像机,上下行链路或音响传感器。在试飞中它无控制地飞行了18分钟,46米远,后因镍镉电池用完而坠地。
1998年初,加利福尼亚大学开始研制一种扑翼式微型无人机,叫机器苍蝇。研制的目的是利用仿生原理获得苍蝇的杰出的飞行性能。计划到2004年底它能够飞行。军方对它的侦察能力很感兴趣,想利用它在城市环境中进行秘密监视及侦察。
机器苍蝇有普通苍蝇大小,样子也像苍蝇。不过它有4只翅膀而不是两只,只有一个玻璃眼睛而不是两只球形眼睛。机器苍蝇重约43毫克,直径5~10毫米,与真苍蝇差不多,它的身体用像纸一样薄的不锈钢制成,翅膀用聚酯树脂做成。机器苍蝇由太阳能电池驱动,一个微型压电石英驱动器以每秒180次的频率扇动它的4只小翅膀。驱动器的质量大大小于一只绿头苍蝇的质量,但它比肌肉产生的能量密度大得多。
为什么要研制机器苍蝇?因为它的体积小,隐蔽性好。苍蝇是出色的飞行员,它可以由任何方向上起飞及降落,甚至头朝下起飞。它可以在百分之3秒内改变方向。它的信号处理速度令超级计算机望尘莫及。
由于苍蝇飞行的复杂性,使机器苍蝇需要用4只翅膀代替两只翅膀。可能使用的技术有直径1毫米的微型陀螺仪,以及正在研制中的“灵巧灰尘”,即在一片微小的硅片灰尘中集成有传感器、通信装置及计算机电源。
为什么要研制机器苍蝇?
为什么要研制机器苍蝇?因为它的体积小,隐蔽性好。苍蝇是出色的飞行员,它可以由任何方向上起飞及降落,甚至头朝下起飞。它可以在百分之3秒内改变方向。它的信号处理速度令超级计算机望尘莫及。由于苍蝇飞行的复杂性,使机器苍蝇需要用4只翅膀代替两只翅膀。可能使用的技术有直径1毫米的微型陀螺仪,以及正...
扑翼式微型无人机“机器苍蝇”
选择研制机器苍蝇而非其他昆虫,如蜻蜓,是因为苍蝇体积小且隐蔽性强。蜻蜓的四只翅膀增加了设计的复杂性。更重要的是,苍蝇是飞行高手,能够从任何方向起飞和降落,甚至可以倒飞,且能在百分之一秒内迅速改变方向。这种飞行灵活性使得机器苍蝇需要四只翅膀以实现类似的功能。可能的技术包括直径1毫米的微型...
机器苍蝇简介
机器苍蝇,这个微小的仿生学杰作,重量轻至六十毫克,翼展仅有三厘米。它的设计灵感源于自然界的苍蝇,飞行运动方式与真实的苍蝇惊人地相似。在哈佛大学的实验室里,它完成了它的首飞,那一刻对于机器人学家来说,无疑是最具价值的见证。罗伯特伍德,这位在机器人领域有着重要贡献的科学家,一年前亲历了...
机器苍蝇研究
然而,目前的救援机器人,尽管由经验丰富的研究人员开发,仍存在稳定性问题,易受环境干扰。这就是罗伯特伍德团队的研究工作所要解决的关键挑战,他们期望通过改进技术,让机器苍蝇成为未来救援行动中的可靠力量。
机器苍蝇特点
他们遵循生物学原理,如翅膀面积与体重的比例和翅膀拍打频率,同时避免过度模仿昆虫的生理结构,如利用碳纤维的坚固性替代昆虫的角素构成。机器苍蝇的构造包括机身、发动机、传动系统和翅膀,每个部分都简单但功能关键:机身支撑机械结构,发动机提供动力,传动系统控制运动,翅膀则需在不同气动条件下保持刚性。...
机器苍蝇的应用
因为为罗伯特伍德和他的同事所设想的机器人花不到10美元,所以耐用就相对次要一些了。罗伯特伍德和他的同事着重研究两翅昆虫,诸如家蝇,蚜蝇和果蝇等等。苍蝇是地球上飞行能力极强的物种之一,虽然他们体型很小,但他们天生健康强壮,在飞行时能经得住各种强烈撞击。苍蝇以其惊人的机动性和通过复杂的往往...
机械苍蝇简介
目前这只机器蝇飞得太快,不能自行控制方向.而他们理想中的机器蝇则应该飞得快慢自 如,可以随时变换方向,而且会自行判断周围情况,躲在不为人知的角落.机器蝇,未来的超级间谍虽然机器蝇的研制目前还处于初级阶段,但其广泛的应用前景已引起多方关注.美国五角大楼对有望成为“微型间谍”的机器蝇极为重视,自...
机器苍蝇的简介
机器苍蝇的体重只有六十毫克,翼展也仅仅有三厘米,它是典型的仿生学产品,其飞行运动原理和真的苍蝇非常相似,在哈佛大学完成了它的首飞。当机器人学家第一次看到他们的作品开始运动和具有“生命”时,没有其他比在此时更具有价值的时刻了。而罗伯特伍德,就在一年前的此时,当罗伯特伍德的第一双人工翅膀...
微型机械飞行昆虫的概述
使微型机械飞行昆虫(MFI)能停留在空气中的第一个重要步骤是机器蝇(Robofly)的研制,机器蝇使研究人员可以深入了解昆虫的飞行机制。为了制作微型机械飞行昆虫,研究人员通过试验来了解苍蝇的飞行原理。其中一个试验还制作了一对宽度为25厘米的机器翅膀,名为机器蝇,它以果蝇的翅膀为原型,由树脂玻璃制成...
...发明了许多东西。如根据苍蝇、蚊子等飞行的情形,研制出
1,苍蝇只用一对前翅飞行,一对后翅己退化成哑铃状的“平衡棒”。这对小棒能使它飞行时保持身体平衡并随时纠正航向,不致于在原地兜圈子。科学家根据苍蝇平衡棒的原理,研制出“振动陀螺仪”等新型导航仪器,用于飞机、火箭和其他航天器上,这样不仅可以防止危险的螺旋飞行,保证飞行的稳定性,而且可实现...