圖說：RoboFly，第一個無線的昆蟲飛行機器人，比一根牙籤略重。
昆蟲大小的飛行機器人可以幫助人類完成耗時的任務，比如測量大型農場的作物生長情況，或者嗅出氣體洩漏。這些機器人飛舞著微小的翅膀，因為它們體積太小了，不能使用螺旋槳。小尺寸是有很多優點的：製造成本很低，而且可以很容易地進入大型無人機無法進入的狹小空間。但現有的飛行機器昆蟲仍然無法起飛，因為控制他們所需要的電子設備太重了，這些微型機器人無法攜帶。
日前，華盛頓大學的工程師們首次讓他們的“機器人蒼蠅”(RoboFly)完成了第一次獨立飛行。這可能是該機器人的一小步，但這是機器人領域的一個巨大飛躍。該小組將於5月23日在澳大利亞布里斯班舉行的機器人與自動化國際會議上展示其研究成果。
RoboFly比牙籤稍重，由激光束提供動力。它使用一個微型的板載電路，將激光能量轉換成足夠的電力來驅動它的翅膀。“在此之前，昆蟲大小的無線飛行機器人只會出現在科幻小說中。”華盛頓大學機械工程系的助理教授Sawyer Fuller說道。
工程學上最大的挑戰是揮翅。翅膀揮動是一個耗電的過程，它的動力來源和機翼控制器都太大太笨重，無法放在小型機器人上。於是科研團隊決定使用一束窄的隱形激光束為他們的機器人供電。他們將激光束指向一個光伏電池，該光電池連接在RoboFly之上，並將激光轉換成電能。
儘管如此，激光本身並不能提供足夠的電壓來移動機翼。於是該團隊還設計了一種電路，將光伏電池的7伏電壓提升到飛行所需的240伏電壓。
為了讓機器人控制自己的翅膀，工程師們還給它了一個“大腦”：他們在同一個電路中加入了一個微控制器。具體地說，控制器以類似波浪的形式發送電壓，模擬真實昆蟲翅膀的擺動。
目前，RoboFly只能起飛和降落。一旦它的光伏電池脫離了激光的“視線”，機器人就會失去電力而墜地。但該團隊希望能很快控制激光，以便RoboFly能夠盤旋和飛行。
計算機科學與工程學院的副教授Shyam Gollakota說，雖然RoboFly目前由一束激光驅動，但未來的版本可以使用微型電池或從無線電頻率信號獲取能量。
在未來，我們也期待出現更先進的微控制器和傳感器系統，幫助機器人導航和完成自己的任務。
編譯：Coke 審稿：alone 編輯：張夢
來源：https://www.sciencedaily.com/releases/2018/05/180515142516.htm
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