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摘要：“蝙蝠机器人”的设计模仿了现实生活中蝙蝠的杂技动作。被称为“蝙蝠机器人”的它能像动物王国里的现实生活中的同类一样飞、转、飞。研究人员说，以前的蝙蝠机器人对这些飞行生物的骨骼解剖过于严格，导致机器人体积太大，无法飞行。例如，他们说，蝙蝠机器人如果撞上人类或环境中的其他障碍物，只会造成很少或根本不会造成损害。此外，蝙蝠机器人还可以揭示蝙蝠飞行的一些奥秘。
蝙蝠以其高超的技巧闻名，无论它们是飞来飞去吃晚饭，还是优雅地倒挂着睡觉。现在，科学家们在这些飞行生物的启发下创造了一个机器人。被称为“蝙蝠机器人”的它能像动物王国里的现实生活中的同类一样飞、转、飞。至少从达芬奇时代起，科学家们就一直试图模仿蝙蝠在天空中的杂技动作。研究人员说，有一天，机器人蝙蝠可以帮助运送包裹或视察从灾区到建筑工地的各个区域。
“蝙蝠飞行是空中机器人的圣杯，”研究合著者Soon Jo Chung说，加州理工学院的机器人工程师和美国宇航局喷气推进实验室的研究科学家，都在帕萨迪纳。[有史以来最奇怪的6个机器人]
从动物身上学习蝙蝠可能拥有动物王国中最复杂的翅膀，翅膀上有40多个关节，在飞行过程中可以实现无与伦比的敏捷性，很可能这样它们就可以追求同样敏捷的昆虫猎物，研究人员说，
“每当我看到蝙蝠以优雅的翅膀动作作急转弯或倒立栖息时，我就被迷住了，”钟告诉《生活科学》。
之前的工作已经开发出了多种以昆虫和鸟类为生物灵感的飞行机器人。然而，由于蝙蝠翅膀的复杂性，例如蝙蝠翅膀的复杂性，试图制造蝙蝠的机器人已经取得了有限的成功。研究人员说，“KDSPE”“KDSPs”现在，Chung和他的同事已经开发出“蝙蝠机器人”，或者B2，一种可以像蝙蝠一样飞、转、扑的机器人。钟教授告诉《生活科学》杂志说，他们的目标是“建立一个安全、节能、软翅的机器人”。研究人员说，以前的蝙蝠机器人对这些飞行生物的骨骼解剖过于严格，导致机器人体积太大，无法飞行。相反，科学家们找到了蝙蝠翅膀拍打的关键部件——肩膀、肘关节和腕关节，以及它们大腿的左右摆动——并且只在他们的机器人中使用这些部件。
而传统的拍打翅膀的机器人使用的是刚性翅膀，蝙蝠机器人的翅膀薄而有弹性这项研究的合著者、伊利诺伊大学香槟分校的机器人工程师塞思·哈钦森说：“当蝙蝠拍打翅膀时，它就像一块橡胶片——充满空气，并变形。”。在向下的冲程中，“柔性翼充满空气，在下冲程的底部，它弯曲回原位并排出空气，从而产生额外的升力，”他解释道。这给了我们额外的飞行时间。
和蝙蝠机器人蝙蝠机器人的翅膀是由碳纤维骨头和由3D打印塑料组成的球窝关节组成的，所有这些都覆盖着柔软、耐用、超薄、仅56微米厚的硅基皮肤。（相比之下，人类头发的平均厚度约为100微米。）
机器人在脊梁上使用微型马达，以每秒10次的速度拍打翅膀。这种蝙蝠机器人的体重只有3.3盎司（93克），翼展约为18.5英寸（47厘米），与埃及果蝠的翼展相似，钟说，
在实验中，蝙蝠机器人的飞行速度平均为18.37英尺/秒（5.6米/秒）。它还可以进行急转弯和直线跳水，在俯冲时达到每秒45.9英尺（14米/秒）的速度。
研究人员说，他们的机器人柔软、重量轻，比商业上流行的四旋翼无人机更安全地在人周围使用。例如，他们说，蝙蝠机器人如果撞上人类或环境中的其他障碍物，只会造成很少或根本不会造成损害。相比之下，四旋翼机的旋翼转速高达18000转/转钟说：
“四旋翼机和其他飞行器的高速旋翼桨叶对人类来说天生就不安全。”我们的Bat机器人更安全。
Bat机器人更安全、更灵活的特性可以支持广泛的应用。例如，蝙蝠机器人可以充当“家庭或医院的空中服务机器人，帮助老年人或残疾人快速获取小物体，从不同的遥远地点传送音频和视频，而无需安装多个摄像头，成为有趣的宠物般的同伴，哈钦森告诉《现场科学》，
多任务机器人蝙蝠机器人的另一个潜在应用是“监督建筑工地”他指出，美国国家工程院（National Academy of Engineering）强调，通过计算机科学和机器人技术的进步实现建筑自动化的必要性是21世纪工程面临的重大挑战之一，
建筑工地的动态性和复杂性阻碍了全面部署，甚至部分采用机器人和自动化解决方案进行监控。”哈钦森说：“跟踪一栋建筑是否以正确的方式、在正确的时间组装是一个重要的问题，而这不是一个微不足道的问题——在建筑业，有很多钱花在这上面。”。相反，蝙蝠机器人可以“四处飞来飞去，注意并将建筑信息模型与正在建造的实际建筑进行比较，”他补充道，
蝙蝠机器人还可以帮助检查灾区和其他地区。”例如，一个装备有辐射探测器、3D摄像系统和温湿度传感器的空中机器人可以检查（日本）福岛核反应堆之类的地方，那里的辐射水平对人类来说太高了，或者飞入矿井或倒塌的建筑物等狭窄的爬行空间，”哈钦森说这种高度机动性的空中机器人具有比四旋翼机更长的飞行耐久性和航程，将在监测和恢复核反应堆、电网、桥梁和边界等关键基础设施方面取得革命性进展。
此外，蝙蝠机器人还可以揭示蝙蝠飞行的一些奥秘。目前，研究人员通过视频分析蝙蝠是如何飞行的，但是有了蝙蝠机器人，研究人员可以开发出更好的蝙蝠所体验到的空气动力模型，“不仅仅是用眼睛就能观察到的，”哈钦森说，
研究人员注意到蝙蝠机器人还不能携带重物，但未来版本的机器人蝙蝠可能会导致“无人机包裹递送，”钟说，
未来的研究可能会实现蝙蝠飞行的其他方面，如悬停或右上方栖息，甚至倒立，研究人员说。盘旋比盘旋更节能，“因为静止盘旋对于四旋翼机来说，即使是在温和的风下也很困难，这在建筑工地很常见，钟说：
科学家们今天（2月1日）在《科学机器人》杂志的网上详细介绍了他们的发现。
是关于生命科学的原始文章。
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