蝙蝠奇怪的翅膀启发了Aerobat这款无人机
Aerobat使用刚性和软性3D打印材料的组合来模仿蝙蝠的可塑性翅膀。来源：Alyssa Stone/东北大学
（蜘蛛网eeook.com）据《大众科学》（Mack DeGeurin）：蝙蝠是动物王国中最非正统的飞行者之一。与鸟类不同，毛茸茸的飞行哺乳动物可以动态地重塑和变形翅膀，以获得最大的力量并悬停在适当的位置。蝙蝠翅膀的软膜更像人类的手臂，而不是鸟类的翅膀，也非常灵活，这意味着蝙蝠可以塑造自己的轮廓，挤进狭小的走廊。
现在，东北大学的研究人员正在利用这些独特的元素，并将其应用于一种名为“Aerobat”的全自动飞行无人机。最终，他们相信这种蝙蝠启发的机器人可以用来在下水道隧道、洞穴和其他狭窄的走廊中导航，而这些走廊在很大程度上是目前飞行机器人所无法进入的。
一旦建成，Aerobat可以每秒飞行5米，并在狭窄的通道中盘旋。来源：Alyssa Stone/东北大学
蝙蝠是“根本不同”的飞行者
研究人员上个月底在《国际机器人研究杂志》上发表了他们的发现，他们使用刚性和柔性3D打印材料的组合来形成Aerobat机翼的基础。就像它现实生活中的二重身一样，Aerobat的薄而灵活的翅膀在下行时会膨胀，在上行时会折叠。根据该论文，这种运动会产生“周期性空气射流”，用于最大化净正气动力。其结果是一种维持飞行的高效方法。
东北大学电气与计算机工程副教授、论文第一作者Alireza Ramezani在一份声明中说：“一些文献提到蝙蝠在空中跳舞一样飞行。”。“它们不仅会飞，还会非常镇定地在空中跳舞。它们试图操纵自己流畅的环境，这是蝙蝠所独有的。”
除了机翼，Aerobat还使用相机来确定其位置和方向。然后，一组机载计算机用于自动飞行控制。人类仍然需要手动决定Aerobat的最终目的地。然而，一旦确定，机器人蝙蝠将拍打翅膀，完全自主地朝目的地导航。然后，Aerobat可以悬停在适当的位置，并使用一组传感器收集有关其环境的数据。
Ramezani说：“整个想法是设计可以在极其狭窄和封闭的环境中运行的仿生无人机。”。Ramezani在过去的三年里一直在研究如何将蝙蝠时刻融入飞行设备中。2017年《自然》杂志的一篇文章介绍了Aerobat的前一个原型版本，名为“蝙蝠机器人”。
现代机器人从生物中汲取灵感
科学家们对依靠自然获得灵感并不陌生。以前受鸟类启发的四轴飞行器使用鹰状爪子和脚趾垫来抓住壁架，并在任何地方平稳着陆。其他研究人员已经开发出基于长腿蜘蛛、蟑螂、狗和早已灭绝的海洋生物的机器人，仅举几例。在每种情况下，生物学自然发生的运动和功能的优雅都在帮助研究人员解决现实世界的问题。
对于Aerobat来说，这可能意味着有一天会被用来从下水道系统或其他难以进入的基础设施区域收集数据。研究人员表示，他们的机器人还可以配备深度传感摄像头进行环境监测。如果成功，Aerobat将加入越来越多的新机器人行列，用于监测核设施和其他人类基本无法进入的危险区域。
Ramezani说：“重点是我们被封闭的环境包围着，我们没有可以帮助我们进行遥感和其他应用的快速机器人。”
