美國(guó)華盛頓大學(xué)研究人員開(kāi)發(fā)出一種小型機(jī)器人設(shè)備，可在下降過(guò)程中通過(guò)折疊形式來(lái)改變它們?cè)诳罩酗w行的方式。研究成果發(fā)表在新一期《科學(xué)·機(jī)器人》上。

論文截圖

　　這種微型飛行器重約400毫克，大約是一枚釘子重量的一半。當(dāng)從40米高的微風(fēng)中掉落時(shí)，可飄行一個(gè)足球場(chǎng)的距離。每個(gè)設(shè)備都是無(wú)電池設(shè)計(jì)，僅有太陽(yáng)能收集電路和控制器，以觸發(fā)半空中的這些形狀變化。它們還攜帶了機(jī)載傳感器，以在飆升時(shí)測(cè)量溫度、濕度和其他條件。

展開(kāi)狀態(tài)的微型飛行器。

圖片來(lái)源：華盛頓大學(xué)/侵刪

　　研究人員稱(chēng)，折紙技術(shù)為微型飛行器開(kāi)辟了新的設(shè)計(jì)空間，將來(lái)自樹(shù)葉幾何圖案的靈感與能量收集和微型執(zhí)行器相結(jié)合，飛行器就能模仿不同樹(shù)葉在半空中的飛行。在展開(kāi)的平面狀態(tài)下，折紙結(jié)構(gòu)在風(fēng)中混亂地翻滾，類(lèi)似于榆樹(shù)葉;但是切換到折疊狀態(tài)就會(huì)改變它周?chē)臍饬鞑?shí)現(xiàn)穩(wěn)定的下降，類(lèi)似于楓葉落下的方式。這種高能效的方法，可對(duì)微型飛行器的下降進(jìn)行無(wú)電池控制。

　　團(tuán)隊(duì)表示，這些飛行器系統(tǒng)解決了幾個(gè)設(shè)計(jì)上的難題，如足夠堅(jiān)硬，以避免在發(fā)出信號(hào)之前意外過(guò)渡到折疊狀態(tài);又比如狀態(tài)之間能快速轉(zhuǎn)換，設(shè)備的板載執(zhí)行器只需大約25毫秒即可啟動(dòng)折疊;它們還能在不受電源束縛時(shí)改變形狀，功率收集電路利用太陽(yáng)光即可提供能量。

　　目前微型飛行器只能向一個(gè)方向過(guò)渡——從翻滾狀態(tài)到下降狀態(tài)，但允許研究人員同時(shí)控制多個(gè)微型飛行器的降落。未來(lái)該設(shè)備將能夠在兩個(gè)方向上過(guò)渡，也將支持在湍流風(fēng)條件下更精確地著陸。

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