麻省理工學院的科學家正在設計機器人昆蟲,這些昆蟲可能有一天會從機械蜂窩中蜂擁而至,並以快速的速度進行授粉 - 確保水果和蔬菜在前所未有的水平上生長。新技術可能會大大增加農作物的產量,而不會損害環境。
人工授粉是一個過程,人類手動將花粉從一朵花移到另一朵花,諸如機械授粉在開發的技術中。使用機器人昆蟲的想法並不是什麼新鮮事物,但是前幾代蟲子大小的機器人遇到的問題是,與蜜蜂和其他真實昆蟲相比,它們缺乏耐力,速度和空中多功能性。
但是,在1月15日發表的新論文中科學機器人技術,該團隊透露,他們可以設計出一種特徵,以解決機械授粉的當前局限性。
科學家說,新設計可以比以前的版本長100倍,同時更輕,並且可以容納足夠的電池存儲空間。他們補充說,機器人的精度和敏捷性有所提高,而在飛行過程中通常經歷的機翼彎曲壓力減少了。
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機翼彎曲是飛機機翼(在這種情況下為“蟲子”)彎曲或彎曲的能力。該團隊必須確保飛機的翅膀比紙架輕的翼不僅超過過去的設計,而且甚至比有機同行的表現都更好,以徹底改變農產品的種植方式。
“我們在本文中證明的飛行數量可能比我們的領域能夠使用這些機器人昆蟲積聚的整個飛行數量。”凱文·陳,麻省理工學院的機器人技術副教授陳述。 “隨著該機器人的壽命和精確度的提高,我們正在接近一些非常令人興奮的應用程序,例如輔助授粉。”
機器人昆蟲具有更高的耐力
該團隊在論文中承認,昆蟲大小的無人機需要對以前的設計進行大量改進。
在以前的麻省理工學院設計中機器人昆蟲是由四個相同單元製成的- 每個都有兩個翅膀。矩形設備的大小約為微型板的大小,每個設備都有八個翅膀。
“沒有昆蟲有八個翅膀。在我們的舊設計中,每個單元的性能總是比組裝的機器人更好。”陳說。
由於該設備與其真正的對應物(主要是由於翅膀)的類似,因此保持了性能。蜜蜂中的一對翅膀使它們可以自由飛行和速度飛行,而機器人對應物上的八個翅膀使它們吹了太多空氣 - 減少了機器人蜜蜂中的升力量。
在測試過程中,一個學生甚至建議飛行此版本是“他一生中花費的最慢的1,000秒”。
麻省理工學院的新設計將此機器人分為一半。四個單元中的每個單元中的每個單元都有一個拍打的機翼,該機翼遠離機器人的中心。此功能可以穩定其垂直運動,從而使其比以前更高。通過具有前任的一半翅膀,新設計還可以使機器人攜帶電池等電子設備的足夠存儲空間。
該團隊還製作了複雜的信號,將機翼連接到設計中的設備,複製“肌肉”。這些信號(稱為傳輸)需要對機翼的大小進行一些調整,但總體而言,它們可能會減少阻礙以前版本的耐力的壓力。
陳表示,進一步改進設計還有很多事情要做。例如,蜜蜂的翅膀由一組非常精緻的肌肉很好地控制。該團隊希望將來將這種微調級別集成在一起,並在未來五年內集成傳感器,電池甚至計算功能。