世界关注：P-Flap鸟类扑翼仿生飞行器发展出爪子可以像鸟一样栖息在树枝上

2022-12-20 05:34:19 来源：cnBeta

(资料图片)

扑翼无人机可能比固定翼无人机更加灵活和节能，但它们中的大多数仍然不能在一个地方悬停，一个新的模型通过使用爪子机制以鸟类的方式暂时栖息在一个地点来解决这一限制。被命名为P-Flap的自主鸟类仿生扑翼直升机原型机翼展1.5米（59英寸），体重仅700克（25盎司）。它是由瑞士EPFL研究所的博士后Raphael Zufferey设计的。

作为欧盟GRIFFIN项目的一部分，他与西班牙塞维利亚大学的同事合作建造并测试了该设备。GRIFFIN是指"通用顺应性空中机器人操纵系统，整合固定翼和拍打翼以增加航程和安全性"的缩写。

您可以在图中仔细观察P-Flap的爪子机构

为了抓取树枝或管道等目标，P-Flap配备了一个碳纤维材质的弹簧机械爪。该装置是双稳态的，这意味着它不需要电源就能保持打开和关闭状态。它通过一个电机驱动的腿连接到无人机的底部，可以根据需要移动它。

当P-Flap在其目前的室内测试装置中接近一个水平杆时，它由外部运动捕捉系统无线传输的数据引导。这些数据使无人机知道它与杆子的相对位置，因此它的机载飞行控制系统可以调整其俯仰、偏航和高度，以便到达目标。

一旦它的爪子到达杆子的1米（3.3英尺）范围内，爪子底部的线性视觉传感器就会提供更精确的位置数据，激活腿部的电机装置，使其精确定位。当爪子内部开放的两个突起随后击中目标时，压力会导致爪子在短短25毫秒内自动关闭，将P-Flap牢牢固定在指定地点，这和鸟类的做法如出一辙。当它要离开栖息地恢复飞行时，爪子轴上的电动螺旋装置会再次将其打开。

P-Flap接近其目标，距离地面2米（6.6英尺）

在现实世界中，可以想象无人机可以执行一些活动，如观察陆地上的对象，从树上收集生物样本，或通过集成的太阳能电池板为其电池充电。也就是说，在此期间仍然需要做更多的工作。

Zufferey说："目前，飞行实验是在室内进行的，因为我们需要有一个可控的飞行区域，并通过运动捕捉系统进行精确定位。未来，我们希望增加机器人的自主性，以便在户外更不可预测的环境中执行栖息和操纵任务"。

P-Flap在最近发表在《自然通讯》杂志上的一篇论文中进行了描述。

关键词：洛桑联邦理工学院