

进入灾难场景时,机器人仍然有一个主要的缺点——当它们不可避免地撞到东西时,它们无法恢复。然而,科学家们借鉴了生物学的经验,正如他们经常做的那样,创造了一种无人机,它可以在遇到各种障碍物时恢复过来。
想象一下鸟落在树枝上——为了做到这一点,它们在着陆过程中很可能会碰到几根小树枝或树叶。但是,它们的关节和软组织缓冲了这些颠簸,它们的脚部构造非常精确,可以锁定自身位置而不会拉伤肌肉。当无人机选择类似的路线,在前往目的地的途中承受许多碰撞时,情况会更糟糕。“它们不会恢复;它们会坠毁,”亚利桑那州立大学副教授、机器人专家温龙·张(Wenlong Zhang)在发布会上说。
“我们看到无人机用于从高空中评估损坏情况,但它们实际上无法穿过倒塌的建筑物,”张补充道。“它们僵硬的框架导致它们对碰撞的抵抗力不足,因此在残破的建筑物中撞到柱子、梁、管道或电缆通常是灾难性的。”

张是最近发表在《软体机器人》杂志上的一篇论文的作者,该论文介绍了一个科学家团队设计并测试了一架具有充气框架的四旋翼无人机,这似乎是同类产品中的第一架。充气框架几乎像充气服一样,保护无人机免受撞墙或其他障碍物的严重后果。它还提供了栖息所需的软组织吸收功能——这是该团队的下一个任务。
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在研究了鸟类如何降落并用爪子抓住树枝后,该团队为充气无人机开发了一种基于织物的双稳态抓手。该抓手有两个“静止状态”,这意味着它可以在不消耗能量的情况下保持打开或关闭状态,并通过关闭小脚并牢牢抓住附近物体来应对着陆时的冲击。

“它可以停在几乎任何东西上。而且,双稳态材料意味着它不需要执行器提供动力来保持其停栖状态。它只会关闭并保持在那里,而不消耗任何能量,”张在发布会上说。“然后,当需要时,抓手可以被气动收回,无人机就可以起飞了。”
在救援场景中,更具弹性的无人机至关重要,因为前进的道路可能充满碎片,但作者也看到了这种创造在监测森林火灾甚至探索其他行星方面的潜在用途。