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Robo-Bee 蜜蜂机器人:既能天上飞,还能水里游
未来说不定还能参与复杂搜索救援行动,甚至是帮助情报机构执行监控任务,堪当「间谍」。
哈佛大学所研发的仿生蜜蜂机器人 Robo-Bee ,只有硬币大��,不仅能在空中飞、还能在水里游。未来说不定还能参与复杂搜索救援行动,甚至是帮助情报机构执行监控任务,堪当「间谍」。
Robo-Bee 研发时间长达 10 多年,在 2012 年,Robo-Bee 机器人进行首次试飞实验。然而在多次试飞中,由于动力不足,在空中保持超过十秒都还很困难。为了减少 Robo-Bee 对电源的依赖,研发人员发现在自然界中,蝙蝠、蝴蝶等动物会以栖息的方式飞行过程中节省体力。
然而,RoboBee 没有这些动物抓拾物体的爪子,因此,研发人员利用 Electroadhesion 技术使 Robo-Bee 吸附在物体表面。研发人员在机器人头部装上一个电极贴片和泡沫贴,泡沫贴的主要作用是减少着陆的冲击力,当电极贴片产生电荷,能使机器人吸附在任何物体的表面,而栖息所需要消耗的能量比飞行消耗的能量小 1000 倍。当它再次起飞时,切断贴片的电源供应连接即可。

除了加强在空中飞行续航能力,从空中到水下无缝过渡也是 Robo-Bee 研发人员需要克服的一个技术难关。
Robo-Bee 轻薄的塑料翅膀在空中飞行,拍动频率可达 120 次每秒,但是重量仅 80 毫克的 Robo-Bee 没办法打破水面的张力,更别说在密度比空气大 1000 倍的水中仍以高速的频率拍动。在自然界中,有这么一种动物叫角嘴海雀,它在空气中和水中的扑翼动力学机制非常相似,两种情况下,翅膀都是前后摆动,唯一的区别是摆动速度。
从角嘴海雀身上得到灵感,研发人员让 Robo-Bee 在进入水中之前以某个角度悬停在水面,暂时关掉引擎,然后沉入水里下潜,并将翅膀拍动的频率从每秒 120 次降至每秒 9 次,同时保持了煽动的动力机制以及相同的铰链设计。虽然这些设计可以实现 Robo-Bee 从空中到水下的无缝过渡,但反过来还不行,因为从水中出来时,还不能产生足够的升力,这也是今后研发人员所需要攻克的难点。
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