“海德体育app”MIT青年科学家研发“昆虫无人机”,重量仅为0.6克,每秒扇翅500次,碰撞翻滚后也能立即复飞|专访-

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本文摘要:每秒下垂翅膀,只有0.6克重量,它可以在碰撞滚动后立即飞行,这不是一种昆虫,而是真正的人造无人机。图|. “昆虫无人机”(资料来源 图|. 本研究中的“昆虫无人机”机器人(来源:记者)经常刺痛我们的灵感来自蚊子:如果蚊子躺在脸上,即使它正在播放它,它也会滑倒,快速飞回“嗡嗡”。这很烦人,但它也显示出小蚊子等昆虫的高度灵活性。另一个例子,当水果苍蝇在天花板上悬挂时,它可以翻过40毫秒。

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每秒下垂翅膀,只有0.6克重量,它可以在碰撞滚动后立即飞行,这不是一种昆虫,而是真正的人造无人机。图|. “昆虫无人机”(资料来源 图|. 本研究中的“昆虫无人机”机器人(来源:记者)经常刺痛我们的灵感来自蚊子:如果蚊子躺在脸上,即使它正在播放它,它也会滑倒,快速飞回“嗡嗡”。这很烦人,但它也显示出小蚊子等昆虫的高度灵活性。另一个例子,当水果苍蝇在天花板上悬挂时,它可以翻过40毫秒。

图|. “昆虫无人机”翼(资料来源:记者)昆虫这些功能似乎“不显眼”,但在人工飞行机器人中难以实现,“昆虫无人机”,这是“昆虫功能”,即“ 昆虫功能“。相关论文最近在机器人杂志上发表了IEEE交易,本文是“碰撞弹性昆虫型软启动空中机器人具有高敏捷性”的标题。

图|. 相关论文(来源:受访者)谈论最初的意图,Kevin Chen意味着许多无人机非常大,而且他们中的大多数都在户外飞行。但几乎没有昆虫大小的无人机,可以在复杂的混乱空间中飞行。

他说,“昆虫无人机”的建设与大型无人机完全不同,后者通常由电机供电,电机减少并用于“昆虫无人机”,其效率将减少。因此,有必要寻找电动机的替代品,用于“昆虫无人机”。照片|. 昆虫UAV“(来源:remaporarar)以前,主要替代方案是由压电陶瓷材料制成的小刚性致动器,但是这种致动器非常脆弱,如果放置它很难承受大约一秒钟的碰撞。为此,它们开发了一种新型的弹性介电驱动器。

“心脏”的“昆虫无人机”:据报道,新的弹性介电驱动器据报道,Kevin Chen设计具有软驱动的新的弹性介质驱动器,该驱动器由薄橡胶缸制成,气缸包裹在碳纳米管中。图|. 通过驱动器(来源:记者)665mg“昆虫无人机”的透视图,当碳纳米管被运输时,将产生静电压力,挤压和细长的橡胶缸。

这种重复的挤出和伸长率可以使“昆虫无人机”翅膀迅速风扇。图|. 覆盖的飞行(来源:避名者)总之,驱动器是提高无人机性能的关键。

在驱动器中,弹性片的长度,宽度和厚度分别为8mm,50mm和210微米。在弹性体卷成圆柱之后,碳纤维帽连接到两端,并且可以连接到电气和机械。在生产过程中,该团队通过降低接触阻力来提高电阻生产率。

总之,可以在更高的电压和更高频率下驱动该新驱动器,并且在谐振和自由位移测试中更好。最终设计的驱动器允许翼每秒拍拍500次,并且无人机在昆虫中具有这种灵活性。当你飞行时,如果你用手击中它,它也可以像拍摄的蚊子一样恢复0.16秒的航班,并且也可以执行空气翻滚等行动。

图|. “昆虫无人机”拍打特征研究(来源:记者)据报道,与该团队的新驱动器驱动器相比,这种设计的新驱动器与本设计的密度相比增加了100%。,将能源效率变为560%。总之,驱动器比“心脏”的“心脏”更好,“心脏”之后,他们开始设计其他“器官”的无人机。

基于新的数据分析,他们重新设计了无人驾驶变速器,翼铰链和机翼,其中骨架材料的机翼是碳纤维,翅膀是聚酯纤维,似乎有一个机翼状的真实感觉。图|. 概述是司机(来源:受访者),“昆虫无人机”终于出生,除了徘徊的航班,速度上升70厘米/秒。

据球队称,这种速度使无人机成为最快的软移动机器人之一。另外,无人机的升力重量比为2.2:1,这意味着它可以承载大致等于其重量的有效载荷。

在初步测试和计算时,可以使用现成制造的锂聚合物电池(Lipo)约10-30秒,其中无人机下方的合金管线主要用于电源。您Zhijian告诉Deeptex:“当前信号目前正在由控制器输出,电源被提供给助推器后,电压放大器升高后。我们的下一个计划是让无人机携带电池“更自由”。“图|无人机下方的金属线(来源:记者)设计:昆虫无人机”:它仍然“住在”之前,这个机器人增加到400微米。

到500微米,铰链尺寸分别调节至2.05 mm和0.10毫米。其中,铰链由厚度为12.7微米的聚酰亚胺膜制成。

新的驱动器,机器人变速箱和翼铰链“强组合”,与以前的工作相比,无人机的净电梯增加了83%。图|. “昆虫无人机”设计(资料来源:记者)他们进一步改善了机翼设计,使无人机可以在大气负荷下工作,并且可以在遇到碰撞时“活”。

图|. “昆虫无人机”设计(资料来源:受访者)在改善翼刚度时,球队采用了一种新型的碳纤维。它们还修改了机翼根位置,飞机内梁设计成直,这改善了机翼的冲击。另外,机翼的前缘翼轴与碳纤维的方向对齐,这可以增加机翼的刚度,使得无人机可以在碰撞时恢复飞行,并制造空缺和其他动作。

在航班展示中,他们还发现,无人机可以使可控的悬停飞行能够进行控制,如下所示,这是在飞行中10秒内发生的图像序列。图|. 悬停“昆虫无人机”(来源:受访者)在这个10秒的悬停飞行中,高度误差小于0.5厘米,XY平面漂移小于4厘米。图|. 悬停(来源:采访者)在悬停航行期间,在悬停条件下缓慢变化驱动器的输入电压幅度,电压浮动到20V。

相比之下,在机身的快速翻转过程中,驱动器的电压幅度将在近2000V至200V下降2-3次。大电压变化将为驱动器带来很大的瞬时应变,但由于驾驶员由弹性体制成,因此公差比刚性驱动力强。

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为了展示无人机的敏捷性,他们也进行了控制的上升航班。拟合结果表明,与之前的工作相比,无人机的上升速度达到每秒70厘米,其最大上升速度加倍。

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以上。图|. 控制上升飞行试验(来源:斥责者)除了展示悬停和上升的飞行之外,无人机还可以从飞行中飞行碰撞中恢复。下图A-C显示了第一个碰撞恢复演示,在演示中,他们将无人机推下来,但这种干扰可以忽略不计。

击中无人机后,机身高度减少4厘米,然后逐渐返回到悬停设定点。这表明,在飞行干扰中,“昆虫无人机”具有足够的控制和恢复。在碰撞演示(来源:受访者)期间,他们为验证无人机做了五项实验。

图|. extreme(来源:记者)据报道,需要空的重聚来处理输入信号中的巨大瞬时变化。图|. “昆虫无人机”航空航行示范(来源:受访者)谈论应用,任智吉说:“基本上可用于所有无人机应用场景,在搜索和救援和勘探中,可以进入一个壁炉闭合空间。其他应用领域还有野生自然环境,作物授粉等领域。

它受益于仿生和分级性优势,这种无人机不会干扰野生动物。“他补充说:”最接近的毅力配备了最新的无人机,因为大气层薄,它必须增加两次脱落的速度。我们设计的软件介电驱动器在高频运动中更有利,并且在低重力环境中,它不会影响无人机的飞行。“这两个地方已经完成了中国或中文的研究主要由Kevin Chen,以及凯文陈的学生,哈佛大学软件,哈佛思义徐,副教授,香港城市大学生物医学工程系等。

图|. 论文的研究团队,相关主页:https://www.rle.mit.edu/smrl/(来源:remote)其中,克文陈曾在哈佛大学微型机器人实验室,罗伯特J. Wood下面 教授的指导,他收到了博士学位。在哈佛大学的工程科学中。

他的工作重点是开发能够在海鲜和空气之间移动和转换的昆虫机器人。他的研究等于毕业后与他的导师合作。图|. 智健(来源:受访者),Lenian为26岁,是本文的第三个作者。他是一个上海家伙。

他早些时候在上海交通大学获得了自动化学士学位。他告诉Deeptep:“由于流行病的关系,我将帮助这篇文章在暑假里帮助这篇文章的一些数据处理和分析。当我看到无人机的运动时,我觉得我更接近 对我的梦想。

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