一个生物灵感,昆虫规模的机器人的控制飞行
Kevin Y Ma1, Pakpong Chirarattananon, Sawyer B Fuller
1School of Engineering and Applied Sciences and the Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering, Harvard University, Cambridge, MA 02138, USA. kevinma@seas.harvard.edu
Science (New York, N.Y.)
|May 4, 2013
概括
研究人员创造了一个微小的,80毫克的昆虫规模机器人,模仿的敏捷飞行使用新的压电执行器和快速原型. 这一突破证明了通过先进的小型化和控制策略,人工昆虫类飞行的可行性.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 生物启发工程 生物启发工程
- 微力学是微力学的一个方面.
背景情况:
- 表现出了显著的空中敏捷性,这给机器人复制带来了显著的小型化挑战.
- 强力缩放法则要求在昆虫尺寸机器人中采用非常规的推进,执行和制造方法.
- 现有的机器人系统很难复制小昆虫复杂的飞行动态.
研究的目的:
- 开发模拟生物飞行肌肉的高功率密度压电驱动器.
- 建立一个快速原型制造方法,以亚毫米,曲的机器人机制.
- 设计和演示一个功能性的昆虫规模的飞机器人,能够进行受控飞行.
主要方法:
- 开发用于推进的高功率密度压电飞行肌肉.
- 实施制造方法,用于快速原型化微机械.
- 基于形态的80毫克,昆虫规模的飞翼机器人的构造.
- 应用模块化飞行控制系统,利用有限的动态信息.
主要成果:
- 成功演示了稳定的悬空和基本的受控飞行机动在绑定的条件下.
- 验证用于高效,高功率密度微型推进的压电驱动器.
- 创建一个功能,关节,基于曲的亚毫米机器人系统.
- 在绑定的环境中实现不受约束的飞行能力.
结论:
- 开发的创新足以实现人工,类似昆虫的飞行.
- 该研究验证了生物灵感设计和微型机器人的先进制造的潜力.
- 这项研究为未来开发高度敏捷,昆虫规模的飞行机器人铺平了道路.
