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效仿蜻蜓的自动翻转 科学家找到提升无人机安全方法

无人机在飞行过程中如果不慎颠倒,要是能够自动翻转过来就能有效避免坠毁。而归功于一向对蜻蜓飞行的研究,这样的情况也许在未来一天实现。伦敦帝国理工学院的科学家们首先将微小的磁铁附着在 …

无人机在飞行过程中如果不慎颠倒,要是能够自动翻转过来就能有效避免坠毁。而归功于一向对蜻蜓飞行的研究,这样的情况也许在未来一天实现。伦敦帝国理工学院的科学家们首先将微小的磁铁附着在 20 只普通的蜻蜓身上,同时附上类似于动作捕捉系统中用于追踪演员动作的光学标记。利用磁铁将昆虫固定在一个可伸缩的磁性支架上,以右上或倒立的方向。当它们从该支架上释放出来时,蜻蜓自然而然地就会往下掉。高速摄像机与标记相结合,在昆虫进入自由落体时对其进行跟踪。录像被用来制作它们轨迹的3D动画计算机模型,以便进一步分析。研究人员发现,右面朝上的蜻蜓没有任何问题,在确定方向之后就能飞走。不过即便是倒立情况下蜻蜓也能在半空中进行某种形式的后空翻来纠正自己。蜻蜓在失去意识的时候,依然能够做出这个动作,不过速度要慢一些。事实上,虽然死掉的蜻蜓最初不能进行正身动作,但如果它们的翅膀先正确地预置好,它们就可以进行正身动作。这表明,翻转是由于肌肉张力和翅膀姿势等因素造成的,而不是由蜻蜓发起的任何身体动作。现在,人们希望类似的功能可以被内置到故障安全的机翼设计中,用于固定翼无人机等飞机。该研究论文的资深作者 Huai-Ti Lin 博士说:“工程师们可以从飞行动物身上获得灵感来改进航空系统。无人机往往严重依赖快速反馈来保持其直立和航向,但我们的研究结果可以帮助工程师将被动稳定机制纳入其机翼结构中”。
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