北京
科学家们制造了一种新型机器昆虫，它的飞行时间是前几代机器昆虫的100倍。
麻省理工学院的科学家们正在设计一种机器昆虫，这种昆虫有一天可以从机械蜂箱中蜂拥而出，以快速的速度进行授粉，从而确保水果和蔬菜的产量达到前所未有的水平。这项新技术可以在不损害环境的情况下大幅提高作物产量。
人工授粉是人类通过人工将花粉从一朵花转移到另一朵花的过程，在正在开发的技术中，机械授粉等技术取得了进步。使用昆虫机器人的想法并不新鲜，但前几代昆虫大小的机器人遇到的一个问题是，与蜜蜂和其他真正的昆虫相比，它们缺乏耐力、速度和空中通用性。
然而，在1月15日发表在《科学机器人》杂志上的一篇新论文中，研发团队透露，他们可以设计出一种具有解决目前机械授粉限制的功能的新设计。
科学家们说，新设计的飞机比以前的飞机飞行时间长100倍，同时重量更轻，并且有足够的电池存储空间。他们补充说，机器人的精度和敏捷性都得到了提高，而它们在飞行过程中通常承受的机翼弯曲压力也减少了。
机翼弯曲是飞机机翼（在本例中为“昆虫机器人”）弯曲或屈伸的能力。该团队必须确保比曲别针更轻的飞机机翼不仅能超越过去的设计，甚至比有机机翼表现更好，以彻底改变农产品的种植方式。
“我们在这篇论文中展示的飞行量，可能比我们的领域能够积累的这些机器昆虫的总飞行量要长，”麻省理工学院机器人技术副教授、联合主要作者凯文·陈在一份声明中说。“随着这种机器人寿命和精度的提高，我们离一些非常令人兴奋的应用越来越近，比如辅助授粉。”
具有更高耐力的机器昆虫
研究小组在论文中承认，昆虫大小的无人机需要在之前的设计上进行相当大的改进。
在麻省理工学院之前的设计中，机器昆虫由四个相同的单元组成，每个单元有两个翅膀。这些长方形的装置大约有一个微型盒式磁带大小，每个装置都有八个机翼。
“没有一种昆虫有八只翅膀。在我们的旧设计中，每个单独单元的性能总是比组装的机器人好。”陈先生说。
因为这个装置不像它真正的对手（主要是由于翅膀），它阻碍了性能。蜜蜂身上的一对薄翅膀让它们可以自由快速地飞行，而机器人上的八个翅膀则会使它们吹出太多的空气，从而降低了机器蜜蜂的升力。
在测试中，一名学生甚至表示，驾驶这款飞机是“他一生中最慢的1000秒”。
麻省理工学院的新设计将这个机器人分成两半。四个单元中的每一个都有一个单独的、扇动的翅膀，指向远离机器人中心的地方。这个特性稳定了它的垂直运动，使它比以前升得更高。新设计的机翼数量只有前一代的一半，这也为机器人携带电池等电子设备提供了足够的存储空间。
该团队还制作了复杂的信号，将翅膀与设计中的设备连接起来，复制“肌肉”。这些信号 —— 被称为传输 —— 需要对机翼的大小进行一些调整，但总的来说，它们可以减少阻碍前几代飞机耐力的压力。
陈教授说，要进一步改进设计，还有很多工作要做。例如，蜜蜂的翅膀是由一组非常复杂的肌肉精确控制的。该团队希望在未来五年内将这种微调水平整合到这个“昆虫机器人”中，同时将传感器、电池甚至计算能力整合到这个机器人中。
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