普林斯顿大学和伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的工程师 发达 新型昆虫级飞行机器人采用受蚱蜢启发的滑翔方法，有可能解决微型机器人持续的功率限制。 1 月 7 日发表在《皇家学会界面杂志》上的研究表明，受蚱蜢启发的翅膀可以使微型机器人在耗能的扑动和节能的滑翔之间交替。这与大多数现有的昆虫级飞行机器人形成鲜明对比，后者模仿蜜蜂或苍蝇并依赖不断的翅膀拍打，由于小规模的高能量需求，导致电池快速耗尽。此次合作始于对美国蚱蜢的实地研究，以分析它们的飞行力学。研究人员将注意力集中在后翅上 美洲裂尾虫，注意到一种手风琴式折叠机构，用于在地面移动时缩回和在飞行时展开。普林斯顿大学机械与航空航天工程副教授、该研究的首席研究员艾米·维萨表示：“滑翔是一种廉价的飞行方式。当我们想要产生推力时，我们会拍打翅膀。当我们想要节省能量时，我们会完全展开机翼并滑翔。”该团队利用 CT 扫描捕获蚱蜢翅膀的几何形状，然后将这些扫描转换为可 3D 打印的设计。他们打印了 2 到 4 英寸宽的模型机翼，并在普林斯顿机器人实验室进行飞行实验之前在水道中测试了其空气动力学性能。出乎意料的是，虽然自然的机翼波纹（锋利的脊线）有助于升力，但光滑的机翼却表现出更高的滑行效率。维萨认为，波纹可能是为了其他功能而进化的，例如机翼折叠或管理陡峭的飞行角度。使用先进的动作捕捉相机，研究人员观察到他们的受蚱蜢启发的滑翔机的性能与真实的蚱蜢相当。普林斯顿大学研究生、该论文的主要作者保罗·李表示，手风琴式的翅膀设计比其他昆虫具有优势，并指出，“蜻蜓的翅膀总是笔直伸出，而蝴蝶的翅膀只能向上折叠，这是有限制的。”该团队正在开发一种自动机翼展开和收回的系统，旨在避免使用重型发动机。未来的研究将集中于将波纹纳入机翼折叠，同时保持滑行效率并将设计与跳跃能力相结合。李说：“这项蚱蜢研究不仅为飞行开辟了新的可能性，而且为多式联运开辟了新的可能性。”
