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机器蝇昆虫大小的飞行机器人聚丙烯管

2022年06月28日

据美国趣味科学网站近日报道，第一只无线飞行机器昆虫振翅起飞了！美国科学家首次让其研制出的“机器蝇”（RoboFly）独立振翅飞行，这或许只是微型机器人的一次小振动，却是整个机器人领域的一个大飞跃。

“机器蝇”由华盛顿大学科研团队研制，其体重与牙签相当。该团队称，现有的飞行机器昆虫仍然需要一根电线与地面相连，因为它们驱动和控制翅膀所需的电子设备太重了，这些微型机器承载不了。而“机器蝇”由激光驱动，自带“大脑”。

研究人员解释，研制昆虫大小的飞行机器面对的最大挑战来自振翅。拍打翅膀是个非常耗电的过程，电源和引导翅膀的控制器大而笨重，小小的机器无法运载。因此团队之前研制的“机器蜂”（RoboBee）必须通过地面电线与其电源和控制器相连。

但飞行机器人应该能够自主操作，因此他们决定使用一束细细的、看不见的激光来为机器人提供能量。他们把激光束对准位于“机器蝇”顶部的一块光伏电池，其能将激光转化为电能。但仅靠激光并不能提供足够的电压使翅膀动起来，为此他们设计了一条电路，可将光伏电池输出的7伏电压提升到飞行所需的240伏。

为了让“机器蝇”自主控制翅膀，研究人员还给了它一个“大脑”：在同一条电路里添加了一个微控制器。微控制器的作用好比“机器蝇”的大脑，向翅膀发出诸如“现在加紧拍打”或者“别拍了”之类的指令。

这种昆虫大小的飞行机器人可以帮助完成一些耗时的任务，比如在大型农场监测作物生长情况，或嗅探漏气等。此外，这类机器人制造成本低，很容易钻进大型无人机无法到达的逼仄地方，因此具有广泛的应用前景。