复制甲虫的翅膀以设计可从空中碰撞中恢复的MAV
2020-12-05 05:15:00
建国大学的一对研究人员设计了一种能够从空中碰撞中恢复的微型微型飞行器（MAV）。 Hoang Vu Phan和Hoon Cheol Park在发表在《科学》杂志上的论文中，描述了他们对犀牛甲虫碰撞恢复的研究，以及他们如何将其发现应用于新的MAV设计中。先前的研究表明，甲虫的硬壳状前爪用于保护，后翅用于飞行。这项研究还表明，即使在飞行过程中与其他物体碰撞后，甲虫也能够保持飞行。在这项新工作中，研究人员研究了这项技能，并将所学知识应用于新的MAV设计中。
为了更好地了解甲虫即使在a后仍能保持飞行，研究人员获得了数只犀牛甲虫样品，并使用高速相机捕获了它们在慢动作中的飞行行为。视频显示，甲虫由于后肢形态而在碰撞后能够保持飞行。研究人员将每个机翼描述为一种折纸型结构，这种结构在休息时会折叠起来，在飞行中需要时会扩张。
通过此功能，在部署前叉时，每个机翼会自动卡入到位。他们进一步指出，折纸结构可以在碰撞过程中部分折叠，起到减震器的作用。碰撞后，机翼会自动回弹到该形状，以使甲虫恢复飞行。研究人员还发现，在某些情况下，如果甲虫与固定的物体（例如杆子）相撞，它将在恢复飞行之前使用其双腿和双翼使其自行摆正。
Phan和Park将这些发现应用到了新型MAV的设计中，即使与其他MAV或物体发生碰撞，该MAV仍然可以维持。他们发现，新设计比以前的设计显示出更强的抗碰撞能力。
更多信息：Hoang Vu Phan等。飞行甲虫和扑翼机器人的碰撞恢复机制，《科学》（2020年）。 DOI：10.1126 / science.abd3285
