这是一只鸟,这是一架飞机……这是一个机器人海雀?
麻省理工学院校友新闻:77位麻省理工学院工程师设计的既能游泳又能飞行的机器人可能会开辟一种新的海洋探索工具。2026年10月20日拉斐尔·祖费雷(RAPHAEL ZUFFEREY)考虑到水的密度比空气高出1000倍,在这两种介质中移动需要非常不同的力学——或者人们往往这样认为。然而,像海鸥和海雀这样的鸟类可以冲入海中,潜水游泳,然后再跃回空中飞走。而现在,麻省理工学院(MIT)和瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)的工程师们设计了一种可以做到这一点的机器人。这种“拍翼空水两用飞行器”(FAAV)重不到300克(约半磅),配备有中心机身、两只灵活的翅膀和一个可操控的尾巴。机身内含有一个电池和一个防水电动马达,驱动曲轴,以预设频率上下摆动翅膀。翅膀由薄膜制成,表面涂有疏水纳米颗粒,以帮助排水。尾巴是电动的,可以改变角度,以帮助机器人向上飞起或潜水。拉斐尔·祖费雷(Raphael Zufferey)领导的团队在水箱和日内瓦湖进行的实验中,识别出了翅膀大小、拍打频率和尾巴角度的组合,使机器人能够顺利地从游泳过渡到飞行。最佳结果出现在中等大小的翅膀上,这些翅膀足够灵活,能够在水中最小化拍打幅度,同时又足够坚固,使机器人在空中保持漂浮。速度和拍打频率与实际鸟类的相似,70度的俯仰角——一个相对陡峭的角度——允许机器人从水中跃起。有趣的是,尽管许多潜水鸟会用脚蹼助力它们从水面起飞,但团队发现这个机器人根本不需要脚。工程师们的研究成果可能为新一类无人机和车辆铺平道路,这些无人机和车辆可以去往传统船只无法到达的危险水域进行飞行和取样。祖费雷表示:“我们的梦想愿景是让海洋学家、海洋生物学家和沿海社区的成员能够从一艘船或岸边发射这个机器人,它可以飞近感兴趣的区域,比如冰山或港口设施,或者某群鲸鱼上方。”“它会潜入水中进行测量或收集样本,然后飞回以极低的成本传回数据。然后它可以再出去潜水获取更多数据。”研究人员现在正在尝试设计能够转动的翅膀,以及拍打的翅膀。他们还将测试机器人在动荡条件下的表现,例如在波涛汹涌的水中游泳和在风中飞行。然后,他们希望运用这一工具来解答海洋科学中的问题。祖费雷表示:“海洋科学面临的主要挑战之一是频繁且广泛地收集数据,这正是这个机器人在未来能够做到的。”“你不仅可以每周派它出去,还可以每小时派它出去。它可以高速飞出,潜入水中,飞回来,传回数据,然后再出去,多次进行。” 继续阅读 保持联系 插图由罗丝·黄(Rose Wong)提供 获取麻省理工学院技术评论的最新动态,发现特别优惠、热门故事、即将举办的活动等。
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