仿生机械：机器蝴蝶可以监控工厂，那蒲公英机器人可以干什么

仿生机械的研究和开发可以追溯到20世纪50年代。 经过几十年的发展，仿生机械已网经集成了计算机技术、传感器技术、控制技术等技术，其性能和功能不断完善。

如今，智能产业的发展为人类的想象力打开了更大的大网门，也对仿生机器提出了新的要求。 我们需要更精密的仿生机械来完成更艰巨的任务，帮助我们改善现有的生产生活，帮助我们探索我们好奇已久的秘境……

编辑| 文网静

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摘自《科学聚焦》2023.03、04、07期

可以群体合作的机器蝴蝶

德国Festo公司开发了一种翼展50厘米、重量仅40克的机器人蝴蝶。 它的超轻翅膀有一个碳棒“骨架”，上面覆盖着蓝色弹性膜。 “蝴蝶”的身体包括一块电池和两个小电机，充满电后可以飞行四分钟。

当蝴蝶飞翔时，红外摄像机会检测机身上的小型发光二极管 (LED)，记录其位置。 计算机分析信息后，可以实时调整每只“蝴蝶”的飞行路径，甚至可以让机器蝴蝶成群飞行，而不会互相碰撞。

Festo 的 博士表示：“大自然告诉我们，即使是既不强壮也不特别复杂的动物也可以作为一个群体表现出协调的运动。而且，这不需要复杂的编程，只需要一些简单的规则来避免碰撞。”

费斯托工具表示，机器人蝴蝶未来可用于工厂监控系统。

能走遍山河的蒲公英传感器

美国华盛顿大学的一个研究小组开发了一种不需要电池（并使用太阳能）的微型传感器——通过模仿蒲公英传播种子的方式，传感器可以被风吹向各个方向。 该传感器可用于不同用途、不同环境，获取温度、湿度、降水量、光照强度等各种环境数据。 有了这款传感器，研究人员不必再四处奔波，而是用传感器代替涉水翻山越岭，这样他们就可以轻松获取检测数据。

“蒲公英种子之所以能随风飘动，是因为种子被绒毛包裹着，增加了空气阻力，减慢了种子下落的速度。我们根据蒲公英的二维投影设计了传感器的结构种子。” 多伦多大学助理教授、核心研究人员维克拉姆艾耶尔 ( Iyer) 表示：“然而，随着传感器上安装的组件越来越多，传感器周围的‘绒毛’开始向内弯曲，从而减缓了坠落速度。”研究小组成员。 传感器的效果也差很多。 为了解决这个问题，我们在传感器的‘绒毛’周围添加了环形结构，使其不易弯曲，从而扩大了传感器与空气的接触面积，减缓了下落速度。”

每个“蒲公英”结构重约 30 毫克。 听起来很轻，但它的重量是蒲公英种子的 30 倍。 但不用担心，即使在微风天气下，传感器仍然可以漂浮约100米。 每个这样的结构可以携带至少4个传感器，传感器落地后，仍然可以向半径60米的范围传输数据。

可以为植物授粉的蒲公英机器人

芬兰坦佩雷大学的科学家开发了一种可以为植物授粉的微型机器人。 这款名为“仙女”的机器人重量仅为1.2毫克，可以乘风飞行。

“仙女”的结构设计借鉴了蒲公英种子的形状，通过光线，用户可以控制机器人“绒毛”的开合，使其改变形状，方便用户调整飞行轨迹。机器人在空中。

坦佩雷大学的科学家表示，未来他们计划部署数百万个携带花粉的“仙女”机器人，并在光的引导下，让它们飞向需要授粉的植物。

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