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可控飞行的最小无线机器人问世 新型飞行机器人直径不到1厘米受蜜蜂的启发,加州大学伯克利科学家开发了一种飞行机器人。它直径不到1厘米,重量只有21毫克,是世界上最小的无线机器人,将用于人工授粉,探索管道内的微妙空间或其他复杂环境。相关论文发表在最新的《科学进步》杂志上。

为了让机器人航行,必须配备电池和其他电源,以及控制飞行的电子产品,但两者都很难集成到非常小和轻的飞机中。为了解决这个问题,研究小组使用外部磁场为设备供电,并控制其飞行路径。

新机器人看起来像一个小螺旋桨,里面有两个小磁铁。在外部磁场的作用下,磁石被吸引和抵抗,使螺旋桨旋转并产生足够的升力,使机器人离开地面航行。机器人的飞行路径由磁场强度精确控制。就像蜜蜂在花间飞翔采蜜一样,机器人也可以悬挂、变轨,接近甚至达到中小型目标。可控飞行的最小无线机器人问世 新型飞行机器人直径不到1厘米

该团队坦言,该机器人缺乏机载传感器来检测当前位置或飞行轨迹,无法实时调整运动模式。因此,虽然它可以准确地航行,但如果环境发生突变,如强风,它可能会偏离航道。他们计划增加主动控制功能,然后立即改变机器人的姿势和位置。

目前,控制这个机器人需要强磁场。团队计划将其“形状”缩小到直径小于1毫米。这样,就可以控制电磁波提供的微弱磁场。可控飞行的最小无线机器人问世 新型飞行机器人直径不到1厘米

该团队仍在开发一个5毫米级的“集群”机器人。这些机器人可以爬行、滚动和旋转,并像蚂蚁一样协调工作。他们认为这些机器人将来可以被注射到人体中,以完成消溶性血栓形成或其他任务。

受蜜蜂的启发,加州大学伯克利分校的科学家们成功地开发了一种微型飞行机器人。该机器人直径不到1厘米,重量只有21毫克,是世界上最小的无线机器人。这一突破不仅为微型飞机领域开辟了一个新世界,而且为人工授粉、探索复杂环境等应用场景提供了新的解决方案。

动力和控制:机器人通过外部磁场供电,并利用磁场准确控制飞行路径。机器人配备了两块小磁铁,当外部磁场工作时,磁铁驱动螺旋桨旋转,使机器人腾空。

飞行能力:机器人可以悬停、变轨,甚至达到中小目标,表现出优异的飞行性能。

局限性:目前机器人缺乏机载传感器,无法实时调整飞行轨迹,强风等外部环境变化可能导致航道偏移。可控飞行的最小无线机器人问世 新型飞行机器人直径不到1厘米

应用价值

该微型飞行机器人在许多领域都具有巨大的应用潜力:

人工授粉:模拟蜜蜂授粉行为,协助作物授粉。

狭小空间检测:可用于探索管道内的细微空间或复杂环境。

环境监测与救援:可用于监测、环境监测和搜救行动。

未来展望

研究小组计划进一步优化设计,将机器人尺寸缩小到1毫米以内。当时,微弱的电磁波磁场可以准确地控制机器人,进一步扩大其应用范围。

研究意义

这种微型飞行机器人的成功研发不仅展示了对自然智慧的生动致敬,也为未来科技发展提供了新的方向。随着技术的不断发展,这种机器人有望在更多领域发挥重要作用,为人类社会的发展贡献新的力量