当前位置: 新品前沿 > 人工智能 > 正文

除了翻滚的蜘蛛,Festo今年还推出了一个会飞的仿生狐蝠

... 自媒体

... 星河
2018-04-19
4534
0

多语言切换:

中文 English Deutsch 日本語
介绍


德国工业控制和自动化公司Festo每年都会推出最新研发的仿生机器人,今年也不例外,除了我们前段时间报道的翻滚蜘蛛BionicWheelBot之外,还有一款会飞的仿生狐蝠BionicFlyingFox

BionicWheelBot的生物样板为摩洛哥后翻蜘蛛(cebrennus rechenbergi),开始翻滚时,BionicWheelBot将身体左右两侧的三条支脚转变为车轮。而两条在行走模式下折收起来的支脚现在重新获得释放,并在地面上推动变为球形的蜘蛛开始运动,同时在翻滚过程中提供冲力。由此能够防止BionicWheelBot陷入停滞,并保持在粗糙地面上前进。在翻滚模式下,人工蜘蛛与其自然样板一样,可以比行走更快移动。

20180413_02_BionicFlyingFox02.jpg

Festo并不是第一次推出飞行机器人,2013年曾推出了蜻蜓飞行器BionicOpter,它需要远程操控才能飞行;2015年,Festo又推出了仿生蝴蝶eMotionButterflies,可精确且独立地控制各个机翼,实现快速移动。

此次推出的仿生狐蝠BionicFlyingFox已经可以实现半自主飞行,就像所有飞行生物那样,它非常轻便,能在空中飞行并在高处停留一定的时间。

20180413_02_BionicFlyingFox03.jpg

半自主飞行通过机载电子设备与外部摄像机系统的组合实现,可使人工仿生蝙蝠以2.28米的翼展从空中飞过。人工仿生蝙蝠全身采用一种特殊研制的弹性气密材料,由弹性针织面料和选择性焊接的金属箔制成。

BionicFlyingFox的翼膜极薄、超轻、但却十分强韧。它由两片气密薄膜和一块氨纶织物组成,它们通过约45000个焊接点紧密地焊接在一起。由于翼膜具有足够的弹性,即使在收起双翼时,它们也几乎没有褶皱。织物的蜂窝结构防止翼膜上的小裂纹进一步扩大。因此,即使翼膜出现轻微损伤,BionicFlyingFox自己仍能继续飞行。BionicFlyingFox将所有高载荷运动学中的关节点置于同一平面内,以便整个机翼呈剪刀状折叠。

20180413_02_BionicFlyingFox04.jpg

为了能使BionicFlyingFox在特定空间内进行半自主飞行,它需要与所谓的运动追踪系统通讯。运动追踪系统能够持续检测它的位置。同时系统还能规划飞行轨迹,并提供必要的控制指令。人可以手动控制飞行物的起飞与降落。在飞行中,自动驾驶仪掌管飞行任务。

运动追踪系统的重要组成部分是两台红外相机,它们被安装在一个可摇摆可倾斜的云台上。如此,相机便可以随意转动或倾斜,以便能从地面开始追踪BionicFlyingFox的整个飞行过程。借助附着于两翼与两条后肢的四个特殊红外标记,相机能够识别人造狐蝠的运动。

相机捕捉的图像传送至中央主机。中央主机评估数据,并像外部领航员一样协调飞行。为此,中央主机上具有预编制的飞行路径,能够预先确定BionicFlyingFox飞行时的轨迹。为了能以最佳方式按照规定路径飞行,人造狐蝠可借助它的机载电子板与复杂的行为模式自行计算必要的机翼运动。

人造狐蝠从中央主机处获得必要的控制算法,主机能对算法进行机器学习,算法也能被不断改进。通过这种方式,BionicFlyingFox可在飞行中优化飞行行为,更精准地沿着既定轨道继续绕圈飞行。此外,通过后肢的运动与由此调节的机翼表面能够对飞行进行操控。


评论

社区互动