在三倍陽光強度下仿昆蟲機器人自由飛行

　　RoboBee X-Wing機器人。　圖片來源：哈佛微型機器人實驗室

　　《自然》雜志26日發表了一項工程學研究：美國哈佛大學團隊研發出一款名為RoboBee X-Wing的仿飛行昆蟲無纜機器人。這個小型機器人長度不足5厘米，重量僅為259毫克，可用于在狹窄空間執行環境監測或導航任務。

　　飛行器的能耗一般較高，小型飛行器尤甚。所謂“昆蟲大小的飛行器”其實是很難實現的——對于像真實昆蟲那么大的飛行器來說，鋰離子電池這類商用電源可能重達飛行器實際質量的數倍之多，因此這類機器人一般都需要纜繩連接外部電源。太陽能電池是一種備受矚目的替代電源，但對于先進的飛行器而言，無纜飛行所需的光照強度約為陽光強度的5—7倍，超出了實際范圍。

　　此次，哈佛大學的諾阿·杰弗里斯、福萊爾·赫爾伯靈及其同事，在以前的研究基礎上設計了一款飛行器，成功解決了部分問題。研究人員提高了致動器效率，并用4個撲翼（此前為兩個）提升升力，從而無需過多增加對電源的需求，而飛行器的推進效率也與體形類似的昆蟲相當。為了延長飛行器壽命，研究人員使用了低電壓，飛行器能在該低壓狀態下維持短時間無纜飛行。

　　研究團隊指出，仍需進一步改進才能實現持續室外飛行；且飛行器需要強光才能為起飛提供足夠動力（陽光強度的3倍以上）。但他們表示，此次新問世的飛行器具有額外的載荷能力，可在今后的自主飛行實驗中搭載更大的電源。

　　 總編輯圈點

　　早在1989年，世界上第一臺仿昆蟲機器人就出現了。數十年來，盡管仿生機器人越來越小，越來越輕量化，但模仿自然界飛行的昆蟲依然不是一件簡單的事，其需要空氣動力、高效電池、高科技材料等多方位的技術支持。不過，這種微型飛行機器人在實際應用中也會對人類起到極大幫助——它們可以在倒塌的建筑物里、微小狹窄的空間中飛行，搜尋幸存者，用于災區搜救行動和環境監測等。