研究人員推出了一種鳥形機器人,它可以像烏鴉一樣跳躍、行走和跳躍飛行。
這款新機器被恰當地稱為「適用於多種環境的機器人鳥類飛行器」(RAVEN),是一種新型遙控無人機原型,將固定翼設計與鉸接腿相結合,使其能夠穿越各種環境並起飛更多飛機比目前的無人機更有效率。研究人員在 12 月 4 日發表在期刊上的一項研究中發表了他們的發現。
研究表明,雖然固定翼無人機比四軸飛行器等帶有螺旋槳翼的無人機更耐用、更高效,但它們也需要大型跑道才能起飛——與飛機類似。有些無人機被發射到空中,就像航空母艦使用飛機彈射器發射戰鬥機一樣,但這些並不適合無人機的所有潛在應用。 RAVEN 試圖解決這個問題。
這種鳥形無人機可以從凸起的表面發射,就像鳥類跳躍飛行一樣。飛行時,RAVEN 由前面的單個螺旋槳提供動力,並透過背面的可傾斜尾部進行機動。
研究人員表示,RAVEN 的體型和重量與烏鴉相當,重 1.3 磅(600 克),翼展約 40 英寸(100 厘米),身體長 20 英寸(50 厘米)。團隊表示,這些測量值處於平衡功率和重量的最佳範圍內。
無人機起飛的新方式
原型機還可以利用其靈活的腿在地面上「行走」並穿越困難的地形。研究人員表示,當 RAVEN 行走或跳躍時,它的腿上有一些創新功能,可以使其保持直立。
其中包括髖關節和踝關節,以最大限度地提高其跳躍產生的動能,以及彈性腳趾關節,使 RAVEN 能夠以一定角度放置腳,而不會使整個設備翻倒。
團隊還發現,跳躍起飛的能源效率比靜態起飛高約 10 倍,且起飛速度最高。 RAVEN 的起飛速度可達每秒 7.9 英尺(每秒 2.4 公尺)。
研究人員指出,光是腿部就能夠產生每秒 7.2 英尺(每秒 2.2 公尺)的速度,這意味著 91.7% 的所需起飛速度是由腿部驅動的。這有助於證明腿部設計的合理性,並顯示螺旋槳與傳統飛機相比所起的作用相對較小。
研究人員希望 RAVEN 能夠作為大型無人機甚至常規尺寸飛機的概念驗證。他們表示,這項進步可以大大提高無人機和飛機的可靠性和著陸潛力。