研究人员公布了一种鸟形机器人,它可以像乌鸦一样跳跃、行走和跳跃飞行。这种新机器被恰当地称为“多环境机器人鸟类灵感飞行器”(RAVEN),是一种新的remote-controlled-drone原型,它结合了固定翼设计和铰接腿,使其能够穿越各种环境,比目前的无人机更有效地起飞。研究人员在12月4日发表在《自然》杂志上的一项研究中发表了他们的发现。
根据这项研究,尽管固定翼无人机比四轴飞行器等带有螺旋桨翼的无人机更耐用、更高效,但它们也需要大型跑道才能起飞——类似于飞机。一些无人机被发射到空中,比如航空母舰如何使用飞机弹射器发射战斗机,但这些无人机并不适合无人机的所有潜在应用。RAVEN试图解决这个问题。这种鸟形无人机可以从凸起的表面发射,就像鸟类跳跃飞行一样。在飞行中,RAVEN由前面的一个螺旋桨驱动,后面有一个可倾斜的尾巴进行操纵。研究人员说RAVEN的体型和重量大约和乌鸦一样,重1.3磅(600克),翼展大约40英寸(100厘米),身体大约20英寸(50厘米)。该团队表示,这些测量在平衡功率和重量的最佳范围内。无人机起飞的新方法原型还可以利用其灵活的腿在地面上“行走”,穿越困难的地形。研究人员说,当RAVEN行走或跳跃时,它的腿内有一些创新的特征使它保持直立。
其中包括髋关节和踝关节,以最大限度地提高跳跃产生的动能,以及弹性脚趾关节,允许RAVEN将脚放在角度上,而不会倾倒整个设备。该团队还发现跳跃起飞比静态起飞节能约10倍,并提供最高的起飞速度。RAVEN可以达到每秒7.9英尺(每秒2.4米)的起飞速度。
研究人员指出,仅腿就能够产生每秒7.2英尺(每秒2.2米)的速度,这意味着91.7%的期望起飞速度是由腿驱动的。这有助于证明腿的设计,并显示螺旋桨与传统飞机相比所起的作用相对较小。
研究人员希望RAVEN可以作为大型无人机甚至常规尺寸飞机的概念验证。他们说,这一进步可以大大提高无人机和飞机的可靠性和着陆潜力。