看那只大鸽子,它正在挥舞一对假翅膀。
羽毛 鸽子 翅膀
作者: 把科学带回家©
2020-06-19 14:58:01
[ 闻蜂导读 ] 猜猜我是不是一只鸽子? 这是什么样的生物,有羽毛的纸蜂?看着它翱翔的英姿,我隐约觉得它是一只大白鸽。 事实上,这只高级假鸽子是科学家最近开发的机器人,名为“鸽子机器人”。它贴有从真正的鸽子身上拔下来的羽毛,还有人造骨骼和身体。电力驱动,在风中翱翔。 高清功能 从古至今,人们都想去天堂。但迄今为止看到的人造飞机要么根本没有翅膀。 热气球之王

猜猜我是不是一只鸽子?

这是什么样的生物,有羽毛的纸蜂?看着它翱翔的英姿,我隐约觉得它是一只大白鸽。

事实上,这只高级假鸽子是科学家最近开发的机器人,名为“鸽子机器人”。它贴有从真正的鸽子身上拔下来的羽毛,还有人造骨骼和身体。电力驱动,在风中翱翔。

高清功能

从古至今,人们都想去天堂。但迄今为止看到的人造飞机要么根本没有翅膀。

热气球之王

要么翅膀硬了。

-4。-飞机酱

很少看到像云一样移动、像风扇一样流动的人造翅膀。

它是怎么做的?如果你试图复制一幅大师的画,你必须知道模仿的第一步是充分了解大师的绘画技巧。做一只假鸽子也是如此。仿生的第一步是解决这样一个问题:

首先,鸽子翅膀怎么扇?

现在,想象你的手臂是鸽子的翅膀,试着模仿它们的动作。

我猜,你会先弯曲你的肘部,然后慢慢展开,让你的手腕一起上下摆动。鸽子的翅膀、骨头和你的手臂是完全一样的运动。制造鸽子的科学家分析了真正的鸽子扇动翅膀时每一帧的运动,发现在翅膀骨骼的主动运动中,与骨骼相连的羽毛也会产生被动运动。随着翅膀逐渐展开,羽毛之间的角度也会变大。

当图中机翼标记的w角增加时,p角和s角也会相应地扩大和增加。

但是当这些羽毛被拉开的时候,为什么它们没有因为被拉开而坠毁呢?

这个过程有点像翻书。你把书一页一页地翻过来,就不会有一页掉下来,因为所有的书页都是用背胶粘在一起的。在鸽子的翅膀上,相邻的羽毛也会相互连接。机制是这个弹性挂钩。

第二,造一只假鸽子

在窥探了飞行的小秘密之后,科学家们可以开始了。问:造一只假鸽子需要多少步骤?

回答:做一个身体,插入一对翅膀,并添加一条尾巴。有三个步骤。

身体基本上支撑着假鸽子的轮廓。它选用的材料是:泡沫塑料板(认为是钛合金),密度低,易于切割,连接方便,非常容易使用。

泡沫板经过激光切割和胶合,黑色技术核心放在体腔内。假鸽子有机器人应该有的核心。

尾巴由泡沫塑料制成,具有传统的尾巴形状。纵向和横向分别由两个相互垂直的板平衡。

众所周知,没有翅膀的大鸽子没有灵魂。

机翼的骨架也是由泡沫塑料制成的,但是“手腕”和“手指”的关节可以遥控灵活移动。

附在骨架上的是真正的鸽子羽毛。你没有看错。它是从鸽子的翅膀上摘下来的,左20只,右20只。不同鸽子的羽毛有明显的个体差异,所以科学家会尽最大努力从同一只鸽子身上拔下所有必需的羽毛,并按原来的顺序排列。

这相当于将鸽子的飞羽直接移植到假鸽子的翅膀上。在此之前,人造羽毛一般使用碳纤维和玻璃纤维。与那些假羽毛相比,真正的鸽子羽毛既柔软、丝滑又坚韧。它在风中翱翔后,能抖落灰尘,恢复原来的平静和优雅。

它们首先通过3D打印的关节用热熔胶一个接一个地连接到骨骼上。

然后用一个特殊的橡胶带扣连接,模拟真实鸽子羽毛之间的小钩结构,保证飞行时被动张开。

三个,太好了,为什么不是天堂?

是去天堂的时候了。

为了证明他不仅仅是一架泡沫纸飞机,这只假鸽子还配备了一个微妙而合作的运动控制系统:PixRacer自动飞行系统,并且还配备了地面遥控指令。来自地面控制台的指令以无线电的形式传送到鸽子的身体,以引导左右翼的4个关节的运动和侧向转向。PixRacer用于控制提升和提供动力。

如上所述,研究人员已经编制了鸽子翅膀运动的相关动态线性方程。那么这只假鸽子的表现符合类似的运动模式吗?

在风洞环境中,人工操纵人造机翼骨架的运动,具体来说,输入一系列关节张开角度赋值,就可以得到一系列的羽毛被动张开角度。将它与真实的机翼运动方程进行比较,我们发现它们之间的相似性很高。

这表明人工翅膀的“不完全驱动”模拟非常成功。

此外,通过单独控制一只翅膀的弯曲角度,机器鸽可以在空的范围内平稳地左右转动。

四.结论

虽然外表并不那么出众,但身体在飞行中表现非常诚实。嗯,这是一只好鸽子。

机器人的顺利飞行对未来意义重大。它使我们能够更多地了解鸟类飞行的秘密,并通过建模安全地研究猛禽。此外,它很可能在改进飞机或飞行机器人方面发挥更突出的商业价值。敢多想想,也许有一天人类会带着一双大翅膀去天堂?

你看,在科学家的世界里,严肃的鸽子可以发送文章。咕~

他们说人类的本质是鸽子。

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