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00013版:人文

无人飞机
苍蝇大小

  李月红

  一种苍蝇大小的机器人问世,成为世界上最小的无人驾驶飞机。

  这个苍蝇机器人拥有一个仅重106毫克的碳纤维身体,还拥有一对由电子“肌肉”提供动力的扑翼。这个重量仅是1克的一小部分。别看它小,将来可能有众多实际用途,例如执行搜索与营救任务等。也正因为它小,它可在倒塌碎石的狭小空间里自由穿行。

  这种微型无人驾驶飞机将来还可用于监控环境情况,甚至给农作物授粉。它由一根系绳导线驱动和控制,还可像昆虫一样灵活移动。这架无人驾驶飞机靠“头部”一个金字塔状的光敏感器在空中保持平衡。这是这项技术第一次应用到这么小的机器中。以前的模型需要外部相机才能纠正移动失误。

  研发这架无人驾驶飞机的哈佛大学科学家从昆虫身上受到启发。昆虫只是靠“机载”感官就可保持平衡。这些科学家根据发现于蜜蜂、苍蝇和其他像我们一样有单透镜眼睛的昆虫的光敏单眼研发出这个苍蝇机器人。昆虫的3个单眼位于头部,从头部两边的复眼分离出来。它们可以看到颜色,用于导航,使昆虫飞行时保持稳定。

  在这架无人驾驶飞机中,单眼由4根光电晶体管构成,而这些晶体管被焊接到一块定制的电路板上,然后将这块电路板折叠,放到一个金字塔内。为使苍蝇机器人保持平衡,科学家把这些机械单眼安装到它的头部。

  科研人员福勒解释,双翅类苍蝇极其敏捷,追赶或倒置落在天花板上时可用1毫秒转身。他说:“它们通过一个相当小的神经系统具备这些特殊技能。从和周围流体相互作用的翅膀的不稳定空气动力学到它们大脑的感觉运动转导等许多方面,我们还没有很好了解它们是怎么做到的。用一个具有相似特性的机器人对它们的飞行器官进行反向研究可能提供重要线索。而这些重要信息是我们用流体力学模型或实验探索动物行为等其他方法难以得到的。”


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2014-07-10 3520634 2 2014年07月10日 星期四