方兴未艾的扑翼仿生机器人

前言

机身和四只翅膀均由碳纤维制成，能在空中随意悬停……

德国某公司制造的一款仿生机器人，拥有蜻蜓的各项特征，能把蜻蜓灵活的飞行“身法”模仿得淋漓尽致，从远处看就像真的蜻蜓一样。

据悉，这款扑翼仿生机器人是第一个能够同时模拟直升机、有翼飞行器以及滑翔机飞行状态的仿生机器人。

自然界大约有100万种昆虫和9000种鸟类，这些飞行生物向人类展示了它们卓越飞行能力，同时也启发着人类研制出扑翼仿生机器人——

当翅膀向下拍动时，由于惯性，翅膀上部的空气没有立刻随翅膀向下流动，因此翅膀上表面的空气暂时相对较少，甚至出现局部真空。当翅膀下侧压力与上侧压力的差值大于重力时，扑翼仿生机器人将上升；反之，扑翼仿生机器人下降。

在最近20年里，人们已经成功研制出一些仿昆虫型和仿鸟型的扑翼仿生机器人，如美国哈佛大学的“果蝇”、中国南京航空航天大学的“金鹰”和西北工业大学的“信鸽”等。

如今，扑翼仿生机器人的发展方兴未艾，显示出广阔的应用前景：在机器人上装备好摄像机、红外传感器或雷达，通过手掌上的显示器就可以看到其传回的目标信息的所在位置，如果装上电子鼻，它甚至可以根据气味跟踪目标；可以代替人类在楼梯间、巷道、山地等复杂地带，执行预警探测、物资输送、火力打击及反恐救援等任务，极大减少人员伤亡损失……

扑翼仿生机器人的发展涉及生物、材料、机械、计算机、电子等众多学科，其未来发展趋势主要集中在三个方面：

——微型化。当前，机器人的使用场景逐渐趋向于精确化、狭窄化和复杂化，这种任务场景的需求必然加速仿生机器人向微型化方向转变。扑翼仿生机器人微型化的关键是机电系统的微型化。通过将驱动装置、传动装置、传感器等部件进行高度集成，可实现扑翼仿生机器人的整体微型化。

——智能化。随着人工智能技术的发展，扑翼仿生机器人已从传统的纯机械式向智能化过渡。其智能化主要体现在执行任务的多样化、完成动作的人性化、控制水平的精确化等。

——仿形化。扑翼仿生机器人的外形与所模仿生物的相似性将越来越趋于“高仿”。机器人仿形化有助于其在军事侦察、掩护等作战场景更加隐蔽、安全地完成任务。

可以预见，世界各国将会持续加强对自然界生物形态和特征的研究，并结合人工智能、机械制造和信息科学等技术，实现对生物特点及行为的更高级、更深层次的模仿，制造出更先进的扑翼仿生机器人。

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文章来源：解放军报‍‍‍‍‍‍

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