【WRC • 前沿】这只无线电仿生机器人能像鸟一样飞，还可自动规避障碍物

如果你看到这群正在飞的机器人，可能不敢相信。它们灵巧，敏捷，甚至可以转圈和急转弯。

它叫 BionicSwifts。通过与基于无线电的室内 GPS 交互，五只人工燕子可以在既定的空域内以协调和自主的方式进行移动。

基于自然模型的超轻飞行器

设计机器鸟时的重点是使用轻质结构，就像它们的生物学原型一样。在这一点上工程技术与自然技术是一样的：移动的重量越小，材料的使用和能耗就越低。因此，仿生鸟的体长为 44.5 厘米，翼展为 68 厘米，仅重 42 克。

基于空气动力学的羽毛能帮助更有效地飞行

为了尽可能和鸟一样执行飞行动作，机翼以鸟类的羽毛为模型。单个薄片由超轻，柔软但非常坚固的泡沫制成，并像木瓦一样彼此叠放。它们连接到碳纤维套筒上，并像自然模型一样连接到实际的手和手臂。

在机翼向上冲程期间，单个薄片会扇出，以便空气可以流过机翼。这意味着鸟只需要较少的力量即可将翅膀拉起。在向下冲程期间，叶片会关闭，因此可以产生更多的飞行动力。由于机翼具有仿生的特点，BionicSwifts 的飞行性能比以前基于机翼跳动的驱动器的更好。

在最狭小的空间内进行功能集成

鸟的身体包括支持机翼拍打机理的紧凑结构，通信技术，机翼拍打的控制部件以及电梯，也就是机尾。无刷电机，两个伺服电机，电池，变速箱以及用于无线电，控制和定位的各种电路板都安装在很小的空间中。

电动机和机械装置之间的智能交互可以完成许多功能，例如针对各种动作精确调整机翼的跳动频率和尾翼的迎角。

使用 GPS 协调飞行动作

具有超宽带技术（UWB）的基于无线电的室内 GPS 可实现 BionicSwifts 的协调和安全飞行。为此，在一个空间内被安装了多个无线电模块。这些锚点彼此定位来定义受控的空域。每只机械鸟也都配备了无线电标记。这会将信号发送到锚点，然后锚点可以确定鸟的位置，并将收集到的数据发送到充当导航系统的中央主计算机。

这可用于路线规划，以便预先设置仿生鸟的飞行路线。如果鸟类由于风或高温等环境影响的突然变化而偏离既定飞行路线，它们就会立即自行校正飞行路线并自动进行干预，而无需人工驾驶。即使目视接触部分受到障碍物的阻碍，无线电通信也可以实现精确的位置检测。使用 UWB 作为无线电技术可确保安全无故障的运行。

内部物流的新动力

飞行物体和 GPS 路线的智能联网使 3D 导航系统可以在未来的联网工厂中使用。物料和货物流的精确定位可以改善工艺流程并预测瓶颈。此外，可以使用自动飞行机器人来运输物料，从而优化具有相关飞行走廊的工厂内的空间利用率。

（来源：大数据文摘  编译：白浩然）