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2019-11-07 15:45:05

一只受昆虫影响的无人机在撞击时会变形

导读 近年来,机器人专家从传统的日本折纸实践中汲取了一页,并提出了轻巧灵活的高度创新型机器人和无人机。已经出现了两种类型的折纸结构:刚性

近年来,机器人专家从传统的日本折纸实践中汲取了一页,并提出了轻巧灵活的高度创新型机器人和无人机。已经出现了两种类型的折纸结构:刚性结构具有一定的承重能力但是如果超出容量就会破裂,而柔性但有弹性的结构根本不能承受很大的负荷。

EPFL研究人员应用他们观察到的昆虫翅膀,开发出一种混合折纸无人机,根据具体情况可以是僵硬或灵活的。在空中时,该结构足够坚硬以承受其自身重量并承受螺旋桨的推力。但是如果无人机遇到某种东西,它会变得灵活,以便吸收冲击,从而最大限度地减少任何损坏。这项研究正在Dario Floreano的智能系统实验室进行,已发表在Science Robotics上。

三明治结构

无人机的弹性来自坚硬和弹性层的独特组合。拉伸弹性体膜,然后夹在刚性板之间。当系统处于静止状态时,板固定在一起并使结构具有刚度。但是当施加足够的力时,板会拉开并且结构可以弯曲。

“当我们制造无人机时,我们可以赋予其特定的机械性能,”该研究的主要作者Stefano Mintchev说。“这包括,例如,定义结构从僵硬切换到灵活的时刻。”并且因为无人机在折叠时会产生弹性势能,所以当它被指示时它会自动展开。

同时具有刚性和柔韧性的结构也具有一系列其他潜在应用。在他们开发无人机时,研究人员使用相同的技术创造了一种柔软触感的抓手。一旦达到一定的压力水平,夹具就会软化,以免破坏它正在拾取的物体。这也意味着它无法获得超出其容量的负载。

“目前机器人技术的发展趋势是创造'更柔软'的机器人,能够适应特定的功能并与人类一起安全地运行。但是一些应用也需要一定程度的刚性,”Floreano说。“通过我们的系统,我们已经证明您可以在两者之间取得适当的平衡。”