作者:胡璇子 來源:中國科學報 發布時間:2020/1/19 15:41:13
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          鴿子羽毛讓機器人像鳥一樣飛翔

           

           

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          飛行中的鴿子機器人。 圖片來源:斯坦福大學
           

          一個長得像鴿子且能像真正的鳥兒一樣急轉彎的機器人,可能預示著航天工程的未來——一個不斷變形的羽翼。

          准確理解鳥類如何飛行一直以來是個難題,因爲單個翅膀由許多根羽毛組成,這些羽毛一直相互作用,使鳥類的翅膀在飛行中不斷變形。

          爲幸福彩票计划骗局首页地了解鳥類如何飛行,美國斯坦福大學的David Lentink及其同事首先觀察了一具死亡鴿子的翅膀,每個翅膀有40根羽毛,上面20根,下面20根。然後,他們在每個翅膀上貼上了標記,以測量羽毛運動和骨運動之間的關系。

          他們研究發現,腕關節的角度決定了鳥類飛行中羽毛的角度,這意味著鳥類可以不必控制每一根羽毛而改變翅膀的形狀。

          這同時意味著,建模機翼所需的變量減少了。“我認爲未來飛機將從這一發現中受益。未來的飛機可能不會扇動翅膀,但我認爲它們會改變形狀。”Lentink說。

          研究團隊將這一新發現應用于建造鴿子機器人—— 一種重現鴿子飛行的機器人。它由螺旋槳葉片驅動,每個機翼上都有人造關節和鴿子羽毛,可以遠程控制。它的平均速度大約是40公裏/每小時,比普通鴿子慢一點。

          Lentink和同事還發現,這種飛行方式之所以可能,是因爲某些分子嵌在羽毛中。這些直徑只有10微米的分子可以讓羽毛彼此遠離,同時確保它們相互不會離得太遠。這反過來降低了精確飛行時所需的對單個羽毛的控制。

          鴿子機器人使用真正的鴿子羽毛,因爲沒有合成材料具有羽毛的特性。“它們輕盈但結實,能承載空氣動力負荷,同時容易修複。”Lentink說。

          相關論文信息: http://doi.org/10.1126/scirobotics.aay1246

           
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