麻省理工学院的科学家正在设计机器人昆虫,这些昆虫可能有一天会从机械蜂窝中蜂拥而至,并以快速的速度进行授粉 - 确保水果和蔬菜在前所未有的水平上生长。新技术可能会大大增加农作物的产量,而不会损害环境。
人工授粉是一个过程,人类手动将花粉从一朵花移到另一朵花,诸如机械授粉在开发的技术中。使用机器人昆虫的想法并不是什么新鲜事物,但是前几代虫子大小的机器人遇到的问题是,与蜜蜂和其他真实昆虫相比,它们缺乏耐力,速度和空中多功能性。
但是,在1月15日发表的新论文中科学机器人技术,该团队透露,他们可以设计出一种特征,以解决机械授粉的当前局限性。
科学家说,新设计可以比以前的版本长100倍,同时更轻,并且可以容纳足够的电池存储空间。他们补充说,机器人的精度和敏捷性有所提高,而在飞行过程中通常经历的机翼弯曲压力减少了。
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机翼弯曲是飞机机翼(在这种情况下为“虫子”)弯曲或弯曲的能力。该团队必须确保飞机的翅膀比纸架轻的翼不仅超过过去的设计,而且甚至比有机同行的表现都更好,以彻底改变农产品的种植方式。
“我们在本文中证明的飞行数量可能比我们的领域能够使用这些机器人昆虫积聚的整个飞行数量。”凯文·陈,麻省理工学院的机器人技术副教授陈述。 “随着该机器人的寿命和精确度的提高,我们正在接近一些非常令人兴奋的应用程序,例如辅助授粉。”
机器人昆虫具有更高的耐力
该团队在论文中承认,昆虫大小的无人机需要对以前的设计进行大量改进。
在以前的麻省理工学院设计中机器人昆虫是由四个相同单元制成的- 每个都有两个翅膀。矩形设备的大小约为微型板的大小,每个设备都有八个翅膀。
“没有昆虫有八个翅膀。在我们的旧设计中,每个单元的性能总是比组装的机器人更好。”陈说。
由于该设备与其真正的对应物(主要是由于翅膀)的类似,因此保持了性能。蜜蜂中的一对翅膀使它们可以自由飞行和速度飞行,而机器人对应物上的八个翅膀使它们吹了太多空气 - 减少了机器人蜜蜂中的升力量。
在测试过程中,一个学生甚至建议飞行此版本是“他一生中花费的最慢的1,000秒”。
麻省理工学院的新设计将此机器人分为一半。四个单元中的每个单元中的每个单元都有一个拍打的机翼,该机翼远离机器人的中心。此功能可以稳定其垂直运动,从而使其比以前更高。通过具有前任的一半翅膀,新设计还可以使机器人携带电池等电子设备的足够存储空间。
该团队还制作了复杂的信号,将机翼连接到设计中的设备,复制“肌肉”。这些信号(称为传输)需要对机翼的大小进行一些调整,但总体而言,它们可能会减少阻碍以前版本的耐力的压力。
陈表示,进一步改进设计还有很多事情要做。例如,蜜蜂的翅膀由一组非常精致的肌肉很好地控制。该团队希望将来将这种微调级别集成在一起,并在未来五年内集成传感器,电池甚至计算功能。