近日,瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL)的研究團(tuán)隊(duì)推出了一款名為RAVEN的仿生無(wú)人機(jī),其獨(dú)特之處在于裝備了機(jī)械腿,能夠模仿鳥類的行走和跳躍起飛方式。
這款無(wú)人機(jī)的設(shè)計(jì)視頻已經(jīng)公開(kāi),展示了其從地面跳躍升空的精彩瞬間。機(jī)械腿的設(shè)計(jì)采用了兩段式結(jié)構(gòu),重量控制在230克左右,踝關(guān)節(jié)內(nèi)置扭轉(zhuǎn)彈簧,用于模擬生物體的能量?jī)?chǔ)存與釋放過(guò)程。當(dāng)無(wú)人機(jī)“蹲下”時(shí),彈簧開(kāi)始儲(chǔ)存能量;而當(dāng)腿部“伸展”時(shí),彈簧釋放能量,與電機(jī)協(xié)同作用,產(chǎn)生極大的加速度,推動(dòng)無(wú)人機(jī)迅速?gòu)椘穑瑢?shí)現(xiàn)瞬間升空。
雖然傳統(tǒng)觀念認(rèn)為,增加額外的機(jī)械結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致能量損失,但EPFL團(tuán)隊(duì)的研究結(jié)果卻顛覆了這一認(rèn)知。他們發(fā)現(xiàn),盡管采用彈跳方式起飛需要額外7.9%的能量,但與垂直起飛相比,其效率卻顯著提升。具體而言,每單位能量能夠帶來(lái)9.7倍的加速度,這意味著在加速度提升方面,RAVEN無(wú)人機(jī)相較于固定翼機(jī)型具有顯著優(yōu)勢(shì)。
RAVEN無(wú)人機(jī)的這一創(chuàng)新設(shè)計(jì),不僅展現(xiàn)了仿生學(xué)在無(wú)人機(jī)領(lǐng)域的巨大潛力,也為未來(lái)無(wú)人機(jī)的發(fā)展提供了新的思路。通過(guò)模仿自然界的生物特性,科研人員能夠設(shè)計(jì)出更加高效、靈活的無(wú)人機(jī),以適應(yīng)各種復(fù)雜環(huán)境和任務(wù)需求。