昆虫规模的杂技:一个耐用,精确和敏捷的微型机器人机器人
Suhan Kim1, Yi-Hsuan Hsiao1, Zhijian Ren1
1Department of Electrical Engineering and Computer Science, Massachusetts Institute of Technology, 77 Massachusetts Avenue, Cambridge, MA 02139, USA.
Science robotics
|January 15, 2025
概括
研究人员开发了一种750毫克的翼微型飞行器 (MAV),具有类似昆虫的敏捷性和精度. 这种机器人实现了1000秒的飞行,比现有的MAV长得多,展示了先进的机动性和速度.
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
- 航空航天工程 航空航天工程
背景情况:
- 空中的昆虫表现出了显著的敏捷性和精确性,这是由于它们的小尺寸和神经运动控制.
- 翼推进系统能够快速产生力和扭矩,这对于敏捷的飞行机动至关重要.
- 由于材料疲劳和设计限制,现有的微型飞行器 (MAV) 的飞行时间和机动性有限.
研究的目的:
- 开发一款机动翼MAV,增强飞行耐力,速度,准确性和敏捷性,以空中昆虫为灵感.
- 通过创新的机械设计,克服当前亚图MAV的寿命限制.
主要方法:
- 设计了一种750毫克的翼MAV,采用了新的传动和链机制.
- 专注于减少关键飞行部件的轴外扭力和变形.
- 测试了MAV在悬浮时间,轨迹跟踪精度,速度和杂技机动方面的性能.
主要成果:
- 实现了1000秒的悬空飞行,比现有的子程序MAV提高了两级.
- 证明复杂的飞行轨迹跟随1厘米以下的根平均平方误差.
- 达到平均速度超过每秒30厘米,最高上升速度达到每秒100厘米.
- 展现了双体翻转的旋转速度超过了快速的空中昆虫和更大的MAV的旋转速度.
结论:
- 开发的MAV在规模上展示了类似昆虫的飞行耐力,精度和敏捷性.
- 创新的设计克服了MAV寿命和性能方面的关键限制.
- 开辟了微型飞行器自主传感和动力系统研究的新途径.
