UCLA 与 UC Davis 研发 185mg 全聚合物软体飞行机器人，遭拍打后仍能继续飞

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本文也有英文版本。

本文在技术协助下翻译，并在发布前经过编辑审校。

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加州大学洛杉矶分校（UCLA）和加州大学戴维斯分校（UC Davis）的一个研究团队开发出一种微型飞行机器人，可模仿飞行昆虫的抗冲击能力。该飞行机器人由柔性聚合物结构制成，甚至能承受苍蝇拍的一击。

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用于狭窄空间内检查作业或“搜救”任务的微型飞行机器人，通常由敏感部件构成。这使它们在狭窄空间中与其他物体碰撞时容易受损——这是一个矛盾。

UCLA和UC Davis的科学家试图构造一种飞行机器人，它既小，又具有类似昆虫的抗冲击能力。人人都知道这种情况：一只苍蝇多次撞向窗玻璃，却似乎毫发无损，随后仍不改方向地继续飞行。为了将这些特性移植到飞行机器人上，科学家使用了可电控的聚合物材料，这种材料能够承受碰撞和其他物理作用。科学家将研究成果记录在发表于《Science Robotics》的研究《Takeoff of an all-polymer micro aerial flying robot》中。

聚合物材料制成的飞行机器人

这个仅重185毫克的飞行机器人完全由聚合物材料制成。聚合物由以长链相互连接的分子构成。该机器人由柔性、锥形的聚合物翅膀驱动，翅膀由一个电驱动的软体肌肉带动。这种人工肌肉由一层薄薄的弛豫铁电聚合物构成。通过施加电场使材料膨胀，这被称为电致伸缩。这种膨胀是可逆的，因此该肌肉可以驱动扑翼。据研究人员称，由此产生的扑翼运动强劲，且反应时间很快。扑翼驱动不需要其他机械结构。

空气动力学上不对称的翅膀因聚合物而具有柔性。通过翅膀的局部变形，机器人获得了强大的升力。同时，翅膀的柔性使其在接触较硬材料时发生变形，而不会产生折痕或褶皱。这使其对冲击具有很强的抵抗力。

研究人员开发的原型实现了三倍于自身重量的升力。因此，它可以以0.4米/秒的飞行速度自主升空。科学家通过在空中用苍蝇拍反复拍打飞行机器人并将其压向地面来检验其抗冲击能力。此外，他们还让飞行机器人承受相当于自身重量11000倍的负载。机器人虽然被严重压扁，但在两种情况下之后都能毫发无损地继续飞行。

这两所加州大学的研究人员希望进一步开发该飞行机器人，为其配备传感器和自带能源，使其能够胜任实验室以外的任务。此前，该机器人通过外部电源连接运行。该飞行机器人应凭借其“机械智能”在任务中发生碰撞后能够自主继续飞行。

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（olb）