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RoboBee独自飞翔切断电源线进行首次无限制飞行

时间:2022-04-28 来源网站:达州化工机械网

RoboBee独自飞翔-切断电源线进行首次无限制飞行

哈佛大学研究人员开发的RoboBee是一种受昆虫启发的微型机器人,现已成为有史以来最轻的车辆,无需借助电源线即可实现持续飞行。

经过数十年的努力,研究人员通过对RoboBee进行了几项重要更改,包括增加第二对机翼,实现了无束缚飞行。

这种变化以及对致动器和传动比的可见变化较小,为RoboBee提供了足够的提升力,使研究人员可以安装太阳能电池和电子面板中国机械网okmao.com。

在哈佛微机器人实验室,在八月午后,几十年的研究最终导致压力的时刻,微小的,开创性的Robobee进行了首次单独飞行。

研究生伊丽莎白·法雷尔·赫尔布林博士 '19,来自哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院(SEAS),艺术与科学研究生院和Wyss生物启发工程学院的博士后研究员Noah T. Jafferis抓住了镜头。

在这个项目上工作了六年的Helbling倒数了。

“三,二,一去。”

明亮的卤素灯亮起,太阳能Robobee升空。令人恐惧的是,仍然没有板载转向和控制的微型机器人朝着灯光照料。

在镜头下,Helbling喊道并切断了电源。Robobee被凯夫拉(Kevlar)安全带束缚住了。

Helbling笑着说:“那真的离我很近。”

贾弗里斯(Jafferis)参与了该项目已有大约六年的时间,他在记录测试的高速相机监视器上兴奋地回应道:“它上升了。”

如此一来,哈佛大学的Robobee达到了其最新的主要里程碑-成为有史以来最轻的飞行器,以实现持续的不受束缚的飞行。

对Robobee的更改-包括附加的一对机翼以及对执行器和传动比的改进-使车辆更加高效,并允许添加太阳能电池和电子面板。这款Robobee是首款无需电源线即可飞行的飞行器,并且是实现持续飞行的最轻巧,不受束缚的飞行器。

SEAS的工程学和应用科学教授,Wyss研究所核心教员,Robebee项目的首席研究员罗伯特伍德说:“这是几十年来的结果。” “为飞行提供动力是Catch-22的目标,因为在小规模的飞行中固有的效率低下,质量和功率之间的权衡变得非常成问题。

即使是最小的商用电池,重量也比机器人重得多。这也无济于事。通过提高车辆效率,创建极其轻巧的电源电路以及集成高效太阳能电池,制定了应对这一挑战的策略。”

里程碑在《自然》中进行了描述。

为了实现不受限制的飞行,Robobee的最新迭代进行了几项重要更改,包括增加了第二对机翼。

“从两个到四个机翼的变化,以及对致动器和传动比的可见变化更少,使车辆更加高效,赋予了更大的升力,并使我们能够在不使用更多动力的情况下将所需的东西放在车上。” Jafferis。

(继《星球大战》中的四翼星空战斗机之后,增加机翼也为Robobee赢得了X翼的绰号。)

对Robobee的更改-包括附加的一对机翼以及对执行器和传动比的改进-使车辆更加高效,并允许添加太阳能电池和电子面板。

这款Robobee是首款无需电源线即可飞行的飞行器,并且是实现持续飞行的最轻巧,不受束缚的飞行器。

这项额外的举升不需要任何额外的动力,就可以让研究人员切断电源线(这使Robobee束缚了近十年之久),并将太阳能电池和电子面板固定在车辆上。

太阳能电池是市面上最小的,每个太阳能电池重10毫克,当太阳处于全强度时,每毫克功率可得到0.76毫瓦。

Robobee X翼需要大约三颗地球太阳的力量才能飞行,目前无法进行室外飞行。相反,研究人员使用卤素灯模拟实验室中的日照水平。

太阳能电池与蜜蜂下方的电子面板相连,该面板将太阳能电池阵列的低压信号转换为控制执行器所需的高压驱动信号。太阳能电池位于机翼上方约三厘米处,以避免干扰。

为了实现不受限制的飞行,Robobee的最新版本进行了几项重要更改,包括增加了第二对机翼。

总而言之,带有太阳能电池和电子设备的最终车辆重量为259毫克(约等于回形针的四分之一),消耗的功率约为120毫瓦,这比点亮一根灯串上的单个灯泡要少。 LED圣诞灯。

Helbling说:“当你在电影中看到工程学时,如果某事不起作用,人们会一两次破解它,然后突然起作用。真正的科学并非如此。”

“我们以各种方式破解了这个问题,最终实现了我们所做的事情。最后,这非常令人兴奋。”

研究人员将继续努力,以降低功率并增加机载控制装置,以使Robobee能够向外飞行。

“在该项目的整个生命周期中,我们已经顺序开发了解决难题的解决方案,例如如何在毫米级上构建复杂的设备,如何创建高性能的毫米级人造肌肉,具有生物启发性的设计,新颖的传感器以及飞行控制策略,伍德说。

“现在电源解决方案正在兴起,下一步就是机载控制。除了这些机器人以外,我们很高兴这些基础技术正在其他领域找到应用,例如微创手术设备,可穿戴传感器,辅助机器人和触觉通信设备。 -仅举几例。”

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