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瑞士、美国研究人员为无人机装上“鸟腿”,使其能够跳跃起飞

发布时间:2024-12-07 22:16:43

这款无人机被称为“适用于多种环境的鸟类机器人载具”(RAVEN),采用一对受鸟类启发设计的可动腿来取代传统起落架。这样的设计让无人机可以在地面行走、跨越障碍,甚至无需跑道即可跳跃起飞,从而克服了固定翼飞机在复杂地形中的局限性。

相比依靠四个电机驱动的四旋翼无人机,固定翼无人机通常更节能,因为它们使用单电机结合滑翔来飞行。为了增强固定翼无人机的能力,研究人员从乌鸦等鸟类的灵活行动中获得灵感。这些鸟不仅擅长飞行,还能利用双腿轻松在地面活动。

为了机械化再现鸟类腿部的力量和功能,同时尽量避免对无人机重量和续航能力的影响,研究团队结合了数学模型、计算机仿真和实验反复改进才得以实现。

RAVEN 的腿部采用弹簧和电机的组合,模拟了鸟类强劲的肌腱和肌肉功能。其简化版的脚部结构包括两个关节化组件和带被动弹性关节的脚趾。这些脚趾不仅避免了无人机在地面移动时摔倒,还能有效帮助调整起飞姿态,确保无人机达到理想的攻角。

RAVEN 不需要依赖机场或平坦地形的传统起落架,甚至无需人工操作即可自主起飞。这使它能够探索危险或人类难以进入的区域,并在安全地点完成起飞准备。此外,它的能耗比四旋翼无人机更低,续航范围也更大,展现出显著的实用性和技术优势。

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