新型迷你扑翼无人机仅蜻蜓大小 比昆虫更有效地拍打翅膀

无论我们人类的设计多么出色，进化已经领先了 40 亿年，所以抄袭大自然的功课并不丢人。布里斯托大学的工程师们已经做到了这一点——甚至对其进行了改进——开发了一种微型飞行机器人，它使用独特的静电“拉链”机制比昆虫更有效地扇动翅膀。

多年来，受鸟类和昆虫启发的无人机已经风靡一时，例如哈佛的 RoboBee或DelFly Nimble。但是，虽然它们能够进行一些漂亮的空中机动，但它们通常通过齿轮和电机等复杂的传动系统进行飞行。

布里斯托尔团队的新型无人机使用了一种人工肌肉系统，他们称之为液体放大拉链致动器 (LAZA)，不需要传输。蜻蜓大小的无人机的每个机翼都由一个电极组成，该电极从底部的另外两个较小电极之间伸出。高压以交替模式通过每个基电极发送，依次将翼电极吸引到每个基电极。这样做的速度足够快，它会产生拍打运动，该运动会被电极之间的液体电介质放大。

“通过 LAZA，我们直接在机翼上施加静电力，而不是通过复杂、低效的传输系统，”该研究的主要作者 Tim Helps 说。“这将带来更好的性能、更简单的设计，并将为未来的应用（如海上风力涡轮机的自主检查）解锁一种新型的低成本、轻量级的微型飞行器。”

该团队表示，LAZA 系统可以让用户精细控制拍动翅膀的频率和幅度，并且可以提供比同等大小的哺乳动物或昆虫飞行肌肉更大的动力。在测试中，它能够以大约 2.5 公里/小时（1.6 英里/小时）或每秒 18 个身体长度的速度飞越房间。它扇动的翅膀持续了超过一百万次，性能没有下降，这表明它应该能够长距离飞行。

该团队表示，LAZA 系统最终可能会产生更小、更灵活的无人机，可用于环境监测、探索、搜索和救援，甚至植物授粉。

该研究发表在《科学机器人》杂志上。