時間:2020-11-27 18:27來源:cnBeta 作者:中國通航
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據(jù)外媒報(bào)道,2016年,瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL)的一個有趣項(xiàng)目從鳥類身上獲得靈感并由此制造出了一款具有獨(dú)特功能的羽毛無人機(jī)。而負(fù)責(zé)打造這款無人機(jī)的團(tuán)隊(duì)并沒有就此止步,他們還在繼續(xù)改進(jìn)這一設(shè)計(jì)并引入了更多的可移動部件,這使得無該人機(jī)現(xiàn)在能以“無與倫比的敏捷性”飛行。
![]() 幾年前的這款無人機(jī)以其快速飛行、急轉(zhuǎn)彎及面對強(qiáng)風(fēng)時身體呈流線型的能力給人們留下了深刻印象。這一切則都得益于它的一套可以變形的翅膀,它通過可以縮回和擴(kuò)張的人造羽毛來改變它們的展寬和表面積,就像真正的鳥一樣。
現(xiàn)在在這個更新版,EPFL的研究人員將這些變形的翅膀跟變形的尾巴配對起來,這樣做的好處是能進(jìn)一步提高生物仿生學(xué)。據(jù)了解,這種機(jī)制則是模仿了北方蒼鷹猛禽的飛行行為,這種猛禽能穿越森林并在飛行中做出調(diào)整來追捕獵物。
![]() ![]() ![]() 該研究的論文第一作者Enrico Ajanic說道:“蒼鷹通過前后前后擺動翅膀和尾巴來實(shí)現(xiàn)所希望的動作,無論是在森林中捕獵時快速改變方向、在開闊地帶追趕獵物時快速飛行還是高效滑翔以節(jié)省能量。”
無人機(jī)使用推進(jìn)器而不是使用機(jī)翼向前推進(jìn)。對此,研究人員表示,機(jī)翼能做到更節(jié)能。他們設(shè)計(jì)的這種無人機(jī)可以前后前后移動尾巴以更快地改變方向并在試圖快速飛行時改善空氣動力學(xué)甚至幫助它在不落地的情況下減速。
像這樣的有翼無人機(jī)提供了四軸飛行器所不具備的更長飛行時間,這使得它們非常適合某些應(yīng)用,如長距離運(yùn)送醫(yī)療物資或勘測農(nóng)田。然而,它們所不能提供的是同樣的懸停能力或在空中的靈活性,但研究人員認(rèn)為它們的解決方案是一種折衷的辦法。
“我們剛剛研發(fā)的無人機(jī)介于兩者之間,”Floreano說道,“它可以飛行很長時間,但幾乎可以做到跟四旋翼機(jī)一樣敏捷。這種特征的組合對于在森林中飛行或在城市的建筑物之間飛行特別有用。”
![]() 看這天空中飛翔的姿勢,你能想象到它其實(shí)是一個無人機(jī)嗎?
沒錯,無人機(jī)被插上了翅膀,要不是看了機(jī)器人界頂級期刊《Science Robotics》最近發(fā)表的文章,小編還真以為它是那只高傲的海燕。
![]() 這是最近瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL)開發(fā)的無人機(jī),代號叫LisHawk。以鳥類為靈感制作無人機(jī),這個概念不是第一次被提出了。2016年時,EPFL首次設(shè)計(jì)了帶有變形機(jī)翼的無人機(jī),不過那會的原型比較簡單,長這樣
![]() EPFL這次開發(fā)的無人機(jī)LisHawk向前邁進(jìn)了一步,號稱具有“無與倫比的敏捷性”。在飛翔時,LisHawk機(jī)翼和尾巴的形狀可以協(xié)同作用,可以實(shí)現(xiàn)更快的轉(zhuǎn)彎:
![]() 突然減速:
![]() 甚至是在空中來一個360度轉(zhuǎn)體:
![]() 翅膀和尾巴——從模仿鳥兒的身體結(jié)構(gòu)開始
鳥兒的翅膀和尾巴是在飛行中最重要的部位,通過前后擺動尾巴可在滑翔過程中保持俯仰穩(wěn)定性。
![]() 為了模仿這一特性,LisHawk的機(jī)翼和機(jī)尾以折疊的方式改變形狀。
機(jī)翼側(cè)面的變形區(qū)域由九個人造羽毛組成,當(dāng)機(jī)翼伸展時它們展開呈扇形,在空中緩慢飛行不會掉落到地上;而在機(jī)翼折起時它們彼此重疊從而在飛行中更快地改變方向,并在快速飛行時降低空氣阻力。
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