蚊子在你面前飞来飞去，你一挥手就走，它又一次又一次地回来，惹你烦。但是你有没有注意到蚊子在来回穿梭中所表现出的惊人的飞行能力和适应能力呢？随时出现的一阵“风”，都可能将他们吹散，随时可能撞上未知的障碍……他们所处的环境充满了不确定性，但正是这样的生存环境，让他们变得无比敏捷、富有韧性。那么无人机可以从中学到一两件事吗？最近，麻省理工学院助理教授陈玉峰设计了一种接近昆虫敏捷性的机器人系统。看视频先了解一下：类虫无人机一般需要在户外、空旷的地方操作，因为它们不够敏捷。如果空间小，导航会很费力。此外，无人机的难度也很大。易碎品，一遇碰撞很可能“坠毁”。而且，对于一些复杂狭窄的环境，很多大型无人机是无法使用拳头的。考虑到目前无人机的局限性，如果能制造出体积小、动作灵活、撞上障碍物不影响飞行的类昆虫无人机，无人机的应用将大大增加。较大的无人机通常由电动机提供动力，当它们缩小时会降低效率。这对于小型甚至微型无人机来说是不可能的，只能找到替代品。目前，领先的替代品是由压电陶瓷材料制成的小型刚性执行器。虽然压电陶瓷已成功应用于第一代微型无人??机，但它们非常脆弱。哈佛大学威斯研究所设计的史上最轻飞行机器人RoboBees，设计了一款类昆虫机器人。其中一个最重要的目的就是让它模仿昆虫的韧性——能够承受一定的碰撞，而在自然界觅食的大黄蜂遭受碰撞的概率大约为每秒一次。Chen找到了一种替代方案——由涂有碳纳米管的薄橡胶圆柱体制成的软致动器（如下图所示）。挤压以拉长。反复的伸展和收缩使机器人的翅膀快速振动。软致动器可以达到每秒500次，这赋予了机器人昆虫般的弹性。由于软驱动器固有的柔顺性，即使无人机被击中，也能迅速弹回，飞行不会受到严重影响。此功能非常适合在混乱、动态的环境中飞行。不仅难度大，陈的昆虫无人机还可以翻跟头，在0.16秒内完成翻转。陈的类昆虫机器人重量只有0.6克，大约是一只大黄蜂的重量。外形有点像带翅膀的小盒式磁带。“驾驶厘米级机器人总是一项令人印象深刻的壮举，”康奈尔大学电气与计算机工程助理教授FarrellHelbling说。这些应用的一个关键步骤是将无人机的网络连接与有线电源分离，而有线电源目前是驱动器提供高工作电压所必需的。“期待作者在真实环境下如何降低工作电压，实现无线飞行。”这种小型、敏捷、有弹性的无人机可以应用于复杂机械的维护（检查涡轮板的裂缝）、农作物授粉，或者自然灾害等环境的搜救。逆向工程解决了生物学问题与此同时，类昆虫无人机可以为昆虫飞行的生物学和物理学打开一扇窗，这是研究人员长期以来探索的一个课题。Chen的工作采用了昆虫飞行的逆向工程方法。“如果你想研究昆虫是如何飞行的，那么建立一个机器人模型非常有指导意义，你可以在其中扰动事物并查看机器人如何影响运动学或流体力的变化。这将帮助你了解昆虫如何飞行这项研究的相关论文发表于IEEEXplore，论文作者包括哈佛大学博士生SiyiXu、麻省理工学院博士生任志坚和香港城市大学机器人专家Pakpongchirarattanon。陈玉峰，曾入选福布斯30岁以下精英榜，2020年1月加入麻省理工学院电气工程与计算机科学系，任助理教授。哈佛大学工学博士，攻读博士学位，师从机器人专家RobertJ.Wood教授，机器人蜜蜂RoboBee项目提以上是伍德教授带领完成的。RobertJ.Wood教授随后在哈佛大学进行博士后研究，领导开发了高度敏捷、多功能且坚固的小型机器人。研究成果发表于《科学·机器人学》、《自然》、《自然通讯》等顶级期刊。他是2019年福布斯30Under30EliteList（科学领域）的成员，福布斯的介绍重点介绍了他在类昆虫机器人方面的研究。他研究毫米级的生物力学，提炼出基础物理学，然后将这些发现应用于微型机器人的新功能。他还对开发新的软执行器等研究感兴趣，以实现微型机器人的敏捷和稳定运动。此外，该论文的作者之一，哈佛大学博士。学生SiyiXu，目前正在研究软体机器人。另一位作者是麻省理工学院博士生任志坚。根据谷歌学术，任正非目前正在研究软体机器人、仿生机器人和控制理论。还有Pakpongchirarattanon，他是机器人专家，也是香港城市大学的副教授。主要研究仿生机器人、微型飞行器、扑翼飞行。
