北航闫晓军教授团队发明微型机器昆虫BHMbot,实现快速机动与无线控制
北航闫晓军教授团队发明微型机器昆虫BHMbot,实现快速机动与无线控制
近期,北京航空航天大学能源与动力工程学院的闫晓军教授带领团队取得了显著成就。他们成功研制出适用于微型昆虫机器人的超小动力装置,同时开发出了一款具备快速移动、高负载能力、无线遥控特性的微型机器昆虫。这款昆虫仅长2厘米,重1.76克,却集成了能源、控制、通信和传感等功能模块,这一小巧而功能强大的创新成果令人眼前一亮。闫晓军教授与伍晓明副教授共同担任通讯作者。
发明成果问世
近期,北京航空航天大学能源与动力工程学院的闫晓军教授带领团队取得了显著成就。他们成功研制出适用于微型昆虫机器人的超小动力装置,同时开发出了一款具备快速移动、高负载能力、无线遥控特性的微型机器昆虫。这款昆虫仅长2厘米,重1.76克,却集成了能源、控制、通信和传感等功能模块,这一小巧而功能强大的创新成果令人眼前一亮。
这项成果由北京航空航天大学作为主要完成单位,其中刘志伟助理教授和詹文成博士生担任第一作者。闫晓军教授与伍晓明副教授共同担任通讯作者。众多科研人员的辛勤努力共同促成了这一创新发明。
机器昆虫优势
仿生昆虫机器具备明显优势。体型小巧,能够自如地在狭窄空间中穿行;动作敏捷,能够在各种复杂地形中自由移动;到达能力出色,即便是一些人类难以触及的地方,它也能顺利到达。这些特点使得它在众多领域具有广阔的应用潜力。
灾后救援行动中,它能深入险恶的废墟,搜寻被困者;而在大型机械的检修过程中,它能够深入内部进行细致检查,显著提升了检修工作的效率和安全性。
研制面临挑战
微型动力系统和机器昆虫的研发,受限于体积微小,遇到了不少难题。例如,为了提升微型动力系统的能量转换率,我们必须在狭小的空间里巧妙设计能源转换设备,力求降低能量损失。
必须增强机器昆虫的承重能力,以便它们能携带更多的装备执行任务;另外,精确引导机器昆虫的移动路径同样是一项挑战,必须确保它们能准确抵达目标地点并执行既定操作。
动力系统原理
微型动力系统的中心部件是直线式驱动器,这种装置能够把电能转换成机械能,并产生机械振动。借助这一机制,为机器昆虫提供动力,使其能够行动。
这种能量转换方法巧妙地解决了小体积机器昆虫的供电难题,为它们稳定运行打下了基础,使其能在各种环境中发挥作用。
步态创新设计
为了解决现有机器昆虫在负重后性能下降的问题,研究团队研发了一种仿生奔跑动作。这种动作使得机器昆虫即便在承重状态下,仍能维持较高的运动表现。
观看视频后,我们发现这种步态的机器昆虫行动更为平稳,动作更为敏捷。它们能够应对更加复杂的环境,从而显著增强了其在实际应用中的价值。
应用与未来展望
机器昆虫适用于多种场合。在灾难救援时,它能快速深入危险地带收集资料,助力救援行动。特别是在航空发动机检测领域,它的特长更为明显。
目前,机器昆虫能在航空发动机内部曲面结构上自如地移动,无论是涡扇发动机的外涵道还是涡喷发动机的尾喷管。将来,研究者们计划给它装上微型摄像头,以便进行图像的采集和传输,同时进行结构损伤的智能识别。面对这项前沿的科技成就,你对于其未来的应用是否也抱有期待?不如点个赞、转发这篇文章,让我们共同探讨这个话题。