近日,研究人员推出了一款外形像鸟的机器人,它可以像乌鸦一样跳跃、行走和跳跃飞行。
这台新机器被恰当地称为“多环境鸟类机器人飞行器”(RAVEN),是一种新型遥控无人机原型,将固定翼设计与铰接式腿结合在一起,使其能够穿越各种环境,比目前的无人机更有效地起飞。研究人员在12月4日发表在《自然》杂志上的一项研究中发表了他们的发现。
研究显示,虽然固定翼无人机比四轴飞行器等螺旋桨翼无人机更耐用、更高效,但它们也需要像飞机一样的大型跑道来起飞。一些无人机被发射到空中,就像航空母舰使用飞机弹射器发射战斗机一样,但这些并不适合无人机的所有潜在应用。RAVEN试图解决这个问题。
这种鸟形无人机可以从凸起的表面发射,就像鸟类跳跃飞行一样。在飞行中,“渡鸦”由其前部的单个螺旋桨提供动力,并在其后部使用可倾斜的尾巴进行机动。
研究人员表示,RAVEN的体型和重量与乌鸦差不多,重1.3磅(600克),翼展约40英寸(100厘米),身体约20英寸(50厘米)。研究小组表示,这些测量值在平衡力量和重量的最佳范围内。
原型车还可以使用其灵活的腿在地面上“行走”并穿越复杂的地形。研究人员说,当乌鸦走路或跳跃时,它靠腿上的一些创新特征保持直立。
其中包括臀部和踝关节,以最大限度地提高其跳跃产生的动能,以及弹性脚趾关节,使RAVEN可以将脚放置在一定角度而不会使整个设备倾倒。
研究小组还发现,跳跃起飞的能源效率是静态起飞的10倍左右,而且起飞速度最快。RAVEN的起飞速度可达每秒7.9英尺(每秒2.4米)。
研究人员指出,单是腿就能产生每秒7.2英尺(每秒2.2米)的速度,这意味着91.7%的预期起飞速度是由腿驱动的。这有助于证明腿的设计是正确的,并显示了螺旋桨与传统飞机相比扮演的相对较小的角色。
研究人员希望RAVEN可以作为大型无人机,甚至是常规尺寸飞机的概念验证。他们说,这一进步可以大大提高无人机和飞机的可靠性和着陆潜力。