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美国开展机器昆虫研究

发布时间:2019-03-28 20:40:21

[据美国《ASD》2014年12月16道]美国陆军研究实验室的波尔卡维奇及其团队开发出一副翼展仅为3~5厘米的微型机器翼。机器翼材质为锆钛酸铅(PZT),该材质可在外加压力下产生电荷,在外加电压或电场下会发生应变。因此在向其施加电压后,机器翼可以实现开闭动作。

该团队还用锆钛酸铅为外型类似于千足虫的飞行器设计了“机器腿”,施加电压后,“机器腿”就可以模仿千足虫爬行。尽管目前这些翅膀和腿都可以正常发挥功能,但是要制造出一个具备完全功能的机器昆虫可能还需要10~15年的时间,要想开发出具备昆虫功能的真实微型机器人,还需要对大量不同的系统进行集成,以及通过大量运算来进行模拟昆虫在飞行中的自我稳定方式。此外,该团队还成功开发出了直径仅为2~3毫米的超声发动机。

此外,波尔卡维奇团队开展了大量关于定位、导航与授时(PNT)的研究,结合陀螺仪、加速计、磁力仪,惯性测量单元可以给出装置的速度与方位。团队正试图将惯性测量单元安装在靴子上,以帮助士兵进行导航。团队未来的研究重点放在如何将惯性测量单元做成更小、更轻、耗能更低的产品,从而终应用于士兵导航与小尺寸机器人上。

波尔卡维奇团队由10人组成,当前正在开发的组件包括:战术无线电、雷达、简易爆炸装置反制系统,以及定位、导航与授时系统。2014年初,美国总统奥巴马为表彰波尔卡维奇在过去5年的科研贡献,授予其美国青年科学家荣誉-美国青年科学家与工程师总统奖(PECASE)。

2014年陆军研究实验室发起了“开放校园”飞行项目。旨在通过该项目省去繁琐的公事程序,将陆军研究实验室的非密领域向更多的学术或行业人员开放。目前,项目所包含的精密微机电陀螺仪处于测试与评估阶段。这种陀螺仪或将用于导弹及炮弹的导航辅助,甚至在下车士兵的GPS失灵时也可以发挥作用。

目前,哈佛大学的朗•伍德也在从事机器翼的开发工作,

美国开展机器昆虫研究

但其开发的机器翼要比陆军研究实验室的大3倍多。机械装置越小,所涉及的空气动力学问题就越复杂。波尔卡维奇有意通过和哈佛大学以及其他学术与行业研究人员合作的方式加快研究进度。(北方科技信息研究所范雪坤)

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