研討者對初代機械人停止改革，推出了新款蜜蜂機械人
據哈佛年夜學工程與運用迷信學院官方網站報導，該校的約翰·A·保爾森工程學院與威斯生物工程研討所的迷信家們配合協作，研收回名為“蜜蜂機械人”的最新混雜型機械人。該研討項目由美國國度迷信基金會和哈佛年夜學威斯生物工程研討所配合支撐，相干研討論文已揭橥于外刊雜志《迷信機械人》上。
自2003年開端，蜜蜂就進入了研討者的視野。它們是勤奮的“休息者”，體型嬌小，飛翔迅速，在采食花粉、釀造花蜜之余，還能堅持外部組織井井有條。一個地域，缺乏了蜜蜂，植物授粉就會遭到影響。迷信家們以為，若能模擬蜜蜂，制造出微型仿活力器人，既能替換蜜蜂的任務，又能裝備其他壯大功效，將會為人類的將來生涯帶來極年夜方便。
因而，在2012年歲終，哈佛年夜學的研討人員共推出20種蜜蜂機械人原型。它們固然外形各別，但根本都有超薄的“同黨”和超強的微動力體系。2013年揭橥于《天然》雜志上的論文注解，經由十年研發，人們終究迎來了體重僅80毫克的第一代“蜜蜂機械人”。雖然在飛翔機能上還有諸多須要改良的處所，但它根本完成了迷信界的最后預期。
本年，研討者對初代機械人停止改革，推出了新款蜜蜂機械人。研討者稱，新款機械人屬于混雜型機械人，它不只飛翔技巧一流，還能自若黏附在墻壁上。更使人意想不到的是，它還能服從批示，進入水中，或潛水，或泅水，最初前往水面，平安著陸。論文注解，新一代蜜蜂機械人的分量要比任何一款水陸兩用機械人輕1000倍，順應多種用處，還能從事搜救行為、情況監測和幫助生物研討等。
哈佛蜜蜂機械人將退化偏向調劑為水下
比擬好像一根火柴棒的第一代蜜蜂機械人，本年的進級版本體型更年夜，全體色彩也從本來的銀黑色改成黃黑色。分量為175毫克，是曩昔的兩倍。底部仍然堅持了“四足鼎峙”的設計，但機身已修正為長方體盒子外形，頂部也不再單有兩只通明同黨，而是增加了四個偏向上的感應支架。這讓它看上去更像一架微型無人機，而非簡略的仿活力器人。
因為無人機量產曾經完成，會飛的小機械人在年夜眾看來其實不是甚么新穎事，所以哈佛蜜蜂機械人將退化偏向調劑為水下，從最后貼在水面上不動，到現在能潛入水中泅水。
萬萬別小視水的力氣，對人類而言，分開水是件很輕易的事，但關于像蟲豸這類體型渺小的生物來講，倒是個挑釁。新款蜜蜂機械人比一美分硬幣輕14倍，如許的尺寸前提下，水的外面張力是機械人本身分量的10倍，是機械人騰飛所需晉升力的3倍，的確是超強引力！哈佛年夜學工程學傳授羅伯特·伍德表現，想象一下你在浴缸內洗澡，全身浸入水中，再從水底起身的那種感到，水帶來的外面張力就像是一堵沒法穿越的墻壁。
為懂得決這個成績，研討者對四腿機械人停止了年夜改革，特別是在浮動裝配上，為它裝備了微型可燃火箭，可以或許在剎時供給打破水表張力的迸發性動力。伊麗莎白·赫爾布林是哈佛微型機械人試驗室的研討生和揭橥論文的協作者，他引見稱，機身的長方形盒子就是一個中心集氣室。一旦機械人游到水面鄰近，室內就會撲滅火花，電解板開端將水變成可燃性的氫氧混雜氣體。
從體型上不好看出，蜜蜂機械人自己的載荷才能無限，沒法攜帶活動所需燃料，所以研討者們不能不找出一個發明性處理計劃，好比從情況中尋覓可應用資本。由此，研討者聯想到火箭發射所需的氫和氧，并融會到電解制氣不只能處理燃料成績，還能應用氣體的浮力解脫水的張力。一旦火花撲滅，腔室內會剎時充斥氣體，嗖的一聲，沖出水面。正如論文所述，機械人不只取得活動助力，還構成了活動的預設彈道。
哈佛年夜學技巧開辟辦公室曾經為蜜蜂機械人請求了專利
除破解水表張力的困難以外，微型機械人試驗室的研討者們還優化了機翼設計。他們表現，蜜蜂機械人是第一個可以或許在龐雜情況中重復往返挪動的微型機械人。新設計許可機械人在水與空氣之間直接過渡，這是天然蟲豸做不到的。
水的密度是空氣的1000倍，兩種性質分歧的介質對機翼的請求很高，其拍動速度在轉換中變更很年夜。假如振動頻率太低，機械人會飛不起來；頻率太高，機翼就會在水中折斷。聯合實際模子和試驗數據，研討人員尋覓到了機翼尺寸與振動頻率的黃金組合。新同黨采取了多形式活動設計，空氣中的拍動頻率為220至300赫茲，水中則變成9至13赫茲。
研討者還指出，經由過程修正機械人的設計，新版蜜蜂機械人的有用載荷才能是第一代的三倍以上，這使得機械人可以或許攜帶額定裝備，包含氣室、電解板、電火花和靈巧的支架腿。這使它退化為一種多功效機械人，并能在龐雜情況中完成各類義務。
雖然新型蜜蜂機械人已成為微型機械人范疇的一年夜造詣，但它還未到達完善的境地。羅伯特·伍德表現，因為以后的機載傳感器機能缺乏，活動跟蹤體系存在限制，蜜蜂機械人還不克不及從飛翔狀況即刻推動水中，愿望將來能轉變這一狀態。另外，為便于匯集數據和飛翔掌握，機械人在試驗中仍然還帶著導線停止試飛。沒法裝置龐雜制導體系，招致它還不克不及被長途掌握。
現在，蜜蜂機械人的研討結果已能構成一個平臺，在這個平臺上，力的感化方法與表示形狀都與人類世界有諸多差別。飛翔時，它感到就像是踩著水；泅水時，它似乎被蜜糖包抄。外面張力帶來的艱苦無所不在，微型機械人卻讓我們無機會以一種異常豐碩的方法摸索這類景象。
哈佛年夜學技巧開辟辦公室曾經為蜜蜂機械人請求了專利，并正在摸索貿易化的契機。很顯著，經由數十年的技巧積聚，蜜蜂機械人會成為一個連續賡續的項目，更高真個微型水陸兩用機械人行將走入人們的生涯。
