它不是一只小飛蟲(chóng)，它是新式間諜機(jī)器人！

科幻電影中人們總擔(dān)心機(jī)器人變得類(lèi)人化會(huì)對(duì)人類(lèi)造成影響。但在現(xiàn)實(shí)中，機(jī)器人卻長(zhǎng)得更像昆蟲(chóng)。哈佛大學(xué)的一個(gè)研究小組，基于模仿昆蟲(chóng)在天花板或墻壁降落時(shí)的動(dòng)作，擴(kuò)展了微型機(jī)器人飛行器的能力。

從間諜活動(dòng)到科學(xué)研究，這種機(jī)器人應(yīng)用范圍相當(dāng)廣。其可黏附在天花板上進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)任務(wù)，也可以讓科學(xué)家們對(duì)探測(cè)器無(wú)法偵測(cè)的場(chǎng)景進(jìn)行測(cè)量。

對(duì)于一般的無(wú)人駕駛飛機(jī)，盤(pán)旋同飛行消耗的能量大致相同。只要機(jī)器人還在空中飛行，它就會(huì)持續(xù)耗費(fèi)能量，最終耗盡它容量極小的電池。

在《科學(xué)期刊》上發(fā)表的一項(xiàng)新研究報(bào)告中，研究人員表示，如果一個(gè)微型機(jī)器人只是在短程中降落和著陸，可節(jié)省大量的能源。其原理類(lèi)似于蜜蜂或蝴蝶在再次起飛前，在天花板上的著陸方式。

上圖：展示了仿蜂機(jī)器人如何著陸及?？?。

在嘗試了許多不同的表面黏附劑后，科學(xué)家最終確定了一種靜電材料和泡沫的獨(dú)特組合，以創(chuàng)造一種新的嵌入式機(jī)器人著陸墊。

該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了一個(gè)仿蜂微型飛行器（MAV）機(jī)器人并為其安裝了靜電板。靜電板由碳纖維底座，銅電極和聚酰胺涂料制作而成。被安置在一個(gè)小的泡沫圓柱體上。當(dāng)對(duì)其通電，靜電板可將自身吸附到幾乎任何有靜電反應(yīng)的材質(zhì)表面（木材，玻璃，有機(jī)材料等）。所謂靜電反應(yīng)，就是你拿塑料球摩擦墻面或拿腳摩擦地毯時(shí)看到的現(xiàn)象。

這項(xiàng)新研究的合作者羅伯特·伍德，在一封給Mashable的電子郵件中提及：“我們所選的技術(shù)在地面或天花板上同樣適用。但我們認(rèn)為在物體邊緣著陸更具挑戰(zhàn)性，因?yàn)槟惚仨氂懈鼜?qiáng)的黏附力來(lái)克服重力?！迸菽脕?lái)幫助緩沖落地。對(duì)于只有3厘米臂展的微型機(jī)器人，沒(méi)有泡沫緩沖，可能就會(huì)從表面反彈回來(lái)。通過(guò)靜電，研究人員顯著擴(kuò)大了機(jī)器人著陸的適用范圍，包括了各種各樣的材料和情況。

在測(cè)試過(guò)程中，機(jī)器人始終被鏈接在一個(gè)遠(yuǎn)程控制的靜電板上，這使研究人員能夠控制其供電效果，以及對(duì)其飛行行為電路進(jìn)行一些預(yù)編程的設(shè)置（懸停，設(shè)定目標(biāo)，分離和懸停）。

研究人員通過(guò)記錄蜜蜂如何棲息，觀察他們?nèi)绾慰刂谱约旱乃俣纫詼p速，并輕輕地著陸等行為，來(lái)設(shè)計(jì)微型機(jī)器人的飛行方式。

由此獲得的著陸解決方案，允許機(jī)器人減速，直到它徘徊在著陸點(diǎn)正下方并緩慢上升，然后接觸到著陸表面。接著通過(guò)通電的靜電板，創(chuàng)造一個(gè)足以維持其黏附力的靜電場(chǎng)使其黏附于物體表面。這個(gè)效果在切斷電源后仍舊存在。

上圖詳細(xì)介紹了研究人員是如何基于仿蜂機(jī)器人設(shè)計(jì)其著陸能力的。

只要靜電版上有電，機(jī)器人就可以保持黏附。伍德說(shuō)：“值得注意的是，黏附所需電量比飛行所需低好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。這也凸顯了這種方法的優(yōu)勢(shì)之一?！?/p>

然而，使用靜電以保持機(jī)器人的黏附效果會(huì)顯著受到其自身重量的限制。據(jù)創(chuàng)立了微型機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的哈佛教授伍德說(shuō)：“靜電板可支持的重量同其板面面積成正比。但隨著機(jī)器人尺寸減小，所需黏附面積（附著力）的增加比其重量增加更多。這即代表，這種方式只適合于小型系統(tǒng)。”

靜電吸附并不是機(jī)器人學(xué)的新領(lǐng)域。

這項(xiàng)研究的另一合作者亞歷山大·莫里茨說(shuō)：“靜電吸附本是爬壁機(jī)器人研究中頻繁出現(xiàn)的項(xiàng)目。但事實(shí)證明這個(gè)項(xiàng)目具有其獨(dú)特的吸引力。因?yàn)楦街梢噪S時(shí)打開(kāi)關(guān)閉，且無(wú)需部件拆卸。這也意味著仿蜂機(jī)器人可以在沒(méi)有任何著陸面限制的條件下著陸，?？亢推痫w。

接下來(lái)會(huì)發(fā)生什么？

為什么要?jiǎng)?chuàng)造像昆蟲(chóng)一樣，可以飛行，著陸并起飛的機(jī)器人？因?yàn)樗梢宰鲆恍┤俗霾坏降氖虑?，并有可能成為搜索和救援行?dòng)的重要組成部分。據(jù)伍德說(shuō):“基本上，其可以通過(guò)低成本的方式進(jìn)行傳感器的部署。對(duì)于某些困難或危險(xiǎn)的情況，也可能非常有用?！?/p>

當(dāng)然，它可能被當(dāng)作一種非常方便的監(jiān)控器來(lái)應(yīng)用。仿蟲(chóng)機(jī)器人，由于其不使用發(fā)聲馬達(dá)，可在無(wú)人時(shí)悄悄地貼在天花板上，等到周?chē)鷽](méi)有人后，再起飛。作為間諜工具，相當(dāng)實(shí)用。

但目前為止，這仍然是具有眾多挑戰(zhàn)的一個(gè)研究項(xiàng)目。目前最需解決的就是鏈接在機(jī)器人身上的控制充電線(xiàn)，以及服務(wù)于微型機(jī)器人的集成動(dòng)力系統(tǒng)和飛行控制技術(shù)。伍德說(shuō)：“這些工作可能需要很多年，甚至多年之后這些仿蟲(chóng)機(jī)器人也可能不會(huì)大規(guī)模使用。但難保5到10年后，他們可能被更廣泛的開(kāi)發(fā)和利用?！?/p>

這個(gè)消息真令人掃興。

加速會(huì)：加速你對(duì)世界的理解，內(nèi)幕全在這里！請(qǐng)關(guān)注加速會(huì)微信公號(hào)：jiasuhuihao

加速會(huì)主編微信：leaderweb

生成海報(bào)

免責(zé)聲明：本網(wǎng)站內(nèi)容主要來(lái)自原創(chuàng)、合作伙伴供稿和第三方自媒體作者投稿，凡在本網(wǎng)站出現(xiàn)的信息，均僅供參考。本網(wǎng)站將盡力確保所提供信息的準(zhǔn)確性及可靠性，但不保證有關(guān)資料的準(zhǔn)確性及可靠性，讀者在使用前請(qǐng)進(jìn)一步核實(shí)，并對(duì)任何自主決定的行為負(fù)責(zé)。本網(wǎng)站對(duì)有關(guān)資料所引致的錯(cuò)誤、不確或遺漏，概不負(fù)任何法律責(zé)任。任何單位或個(gè)人認(rèn)為本網(wǎng)站中的網(wǎng)頁(yè)或鏈接內(nèi)容可能涉嫌侵犯其知識(shí)產(chǎn)權(quán)或存在不實(shí)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)及時(shí)向本網(wǎng)站提出書(shū)面權(quán)利通知或不實(shí)情況說(shuō)明，并提供身份證明、權(quán)屬證明及詳細(xì)侵權(quán)或不實(shí)情況證明。本網(wǎng)站在收到上述法律文件后，將會(huì)依法盡快聯(lián)系相關(guān)文章源頭核實(shí)，溝通刪除相關(guān)內(nèi)容或斷開(kāi)相關(guān)鏈接。