他們甚至買來蜜蜂,在實驗室里觀察它的翅膀如何扇動。
“蜜蜂的話,我們主要是收集翅膀的振動參數,比如翅膀來回擺動的最大角,一般是120度。還有它擺動的頻率,一秒大概是200多赫茲。它的翅膀不但會振動,還會扭動,我們也會統計它的扭轉角,大概是45度。”詹文成說。
然而,團隊盡最大努力,仿制的翅膀仍然未能實現像蜜蜂翅膀那麼大的升力。
“還有成員不小心,被蜜蜂蜇了。”閆曉軍苦笑著說,“一開始,我們以為是翅膀振動的軌跡有問題。研究過昆蟲紀錄片之後,軌跡做對了,升力還是不夠。我們現在就卡在了這個環節。電路之類的,我們都已經用到極致了,都是非常小的。”
儘管不能飛,團隊的這只“甲蟲”仍然在微型機器人領域實現了重大突破。
傳統微型機器人內部空間不足以承載大容量電池,必須通過外接電源持續供電,無法自由移動。而北航科研團隊開發出了基於直線式驅動、柔性鉸鏈傳動的新型動力系統,“甲蟲”擺脫了尾巴一樣的電線,每充電2分鐘,就可以自由奔跑10分鐘。
在研究的路上不斷試錯
團隊沒有放棄讓昆蟲機器人飛起來的夢想。
整個課題組分成了幾個不同的小組,分別研究不同的技術方案,以尋求最優的工程解決方案。團隊成員、北航副教授劉志偉帶著博士生詹文成繼續研究昆蟲機器人,漆明淨則轉向了靜電電機方向的研究。
“在我們學校,每個學生可能都會對飛行有一些憧憬,但是想自己研發出飛行的系統真的很難。我們嘗試了很多種驅動方式,都比較難。最後我們嘗試了靜電電機的構建,這個不是像微梁那樣來回振動,而是旋轉式。這樣的話,功率輸出就不受限了。”申威解釋。
據介紹,微型飛行器小體積、輕質量、高機動,能夠在狹小空間執行拍照、探測和運輸等特種任務,在國民經濟領域擁有廣泛應用前景。
|