由美国麻省理工学院(MIT)助理教授Kevin Yufeng Chen、香港城市大学生物医学工程学系及机械工程学系Pakpong Chirarattananon教授及团队合力于2021年研究的RoboBees计划,近日在MIT校园新闻网站展示一款新开发的模拟机器人昆虫,这款设备具备快速灵活的飞行能力,并有望应用于农业领域进行机械授粉。该研究通过改进机械翅膀和轻量化设计,成功提升飞行性能,展现了未来应用潜力。
由MIT研究团队开发的这款微型机器人,重量仅750毫克,它采用单翼设计每秒可飞行35厘米,是目前已知同类型最快的飞行速度之一。机器人能完成如翻滚、双重空翻等高难度动作,甚至能精确关注飞行轨迹拼出“M-I-T”字样,能执行如双重空翻等复杂的空中动作,展现其卓越的控制能力和飞行性能。其悬停时间达17分钟,较以往同类机器人提升100倍。研究团队表示,机器人目前通过电缆供电,虽然尚未能自由移动,然而在减少翅膀数量后,机身内部空间增加,可容纳电池、传感器等电子组件,为未来在实验室外独立飞行奠定基础。研究人员计划进一步延长飞行时间,提升飞行精度,使机器人能从花朵中心起降,期望能在农业领域发挥更大作用。
研究团队以“RoboBee”为基础进行改良,通过结合新型材料与设计,让机械昆虫可以模模拟实昆虫的飞行模式。其翅膀采用电致弹性体(dielectric elastomer),不仅减轻重量,还能快速改变形状,实现更灵活的飞行动作。测试中,该机械昆虫展示出每秒达到18次振动的能力,足以稳定应对外部环境的风速影响。
团队指出,这项技术除了在农业授粉上具备应用潜力,还可能用于搜索救援、环境监测等领域。传统上,这类小型机械昆虫面临能量供应的限制,但此项研究采用了创新的能源设计,有效延长操作时间,进一步推动技术实现商业化的可能性。研究人员期望未来能将这项技术集成到更多场景,例如在农田中模拟蜜蜂授粉,应对蜜蜂数量减少的挑战。此外,机械昆虫的高灵活性和适应性也为智能机器人领域开创更多可能性。
来源:mit.edu