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2016-09-27
Robo-Bee 蜜蜂机器人：既能天上飞，还能水里游
未来说不定还能参与复杂搜索救援行动，甚至是帮助情报机构执行监控任务，堪当「间谍」。
哈佛大学所研发的仿生蜜蜂机器人 Robo-Bee ，只有硬币大��，不仅能在空中飞、还能在水里游。未来说不定还能参与复杂搜索救援行动，甚至是帮助情报机构执行监控任务，堪当「间谍」。
Robo-Bee 研发时间长达 10 多年，在 2012 年，Robo-Bee 机器人进行首次试飞实验。然而在多次试飞中，由于动力不足，在空中保持超过十秒都还很困难。为了减少 Robo-Bee 对电源的依赖，研发人员发现在自然界中，蝙蝠、蝴蝶等动物会以栖息的方式飞行过程中节省体力。
然而，RoboBee 没有这些动物抓拾物体的爪子，因此，研发人员利用 Electroadhesion 技术使 Robo-Bee 吸附在物体表面。研发人员在机器人头部装上一个电极贴片和泡沫贴，泡沫贴的主要作用是减少着陆的冲击力，当电极贴片产生电荷，能使机器人吸附在任何物体的表面，而栖息所需要消耗的能量比飞行消耗的能量小 1000 倍。当它再次起飞时，切断贴片的电源供应连接即可。
除了加强在空中飞行续航能力，从空中到水下无缝过渡也是 Robo-Bee 研发人员需要克服的一个技术难关。
Robo-Bee 轻薄的塑料翅膀在空中飞行，拍动频率可达 120 次每秒，但是重量仅 80 毫克的 Robo-Bee 没办法打破水面的张力，更别说在密度比空气大 1000 倍的水中仍以高速的频率拍动。在自然界中，有这么一种动物叫角嘴海雀，它在空气中和水中的扑翼动力学机制非常相似，两种情况下，翅膀都是前后摆动，唯一的区别是摆动速度。
从角嘴海雀身上得到灵感，研发人员让 Robo-Bee 在进入水中之前以某个角度悬停在水面，暂时关掉引擎，然后沉入水里下潜，并将翅膀拍动的频率从每秒 120 次降至每秒 9 次，同时保持了煽动的动力机制以及相同的铰链设计。虽然这些设计可以实现 Robo-Bee 从空中到水下的无缝过渡，但反过来还不行，因为从水中出来时，还不能产生足够的升力，这也是今后研发人员所需要攻克的难点。
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