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2016-09-27

Robo-Bee 蜜蜂機器人：既能天上飛，還能水里游

未來說不定還能參與復雜搜索救援行動，甚至是幫助情報機構執行監控任務，堪當「間諜」。

哈佛大學所研發的仿生蜜蜂機器人 Robo-Bee ，只有硬幣大小，不僅能在空中飛、還能在水里游。未來說不定還能參與復雜搜索救援行動，甚至是幫助情報機構執行監控任務，堪當「間諜」。

Robo-Bee 研發時間長達 10 多年，在 2012 年，Robo-Bee 機器人進行首次試飛實驗。然而在多次試飛中，由于動力不足，在空中保持超過十秒都還很困難。為了減少 Robo-Bee 對電源的依賴，研發人員發現在自然界中，蝙蝠、蝴蝶等動物會以棲息的方式飛行過程中節省體力。

然而，RoboBee 沒有這些動物抓拾物體的爪子，因此，研發人員利用 Electroadhesion 技術使 Robo-Bee 吸附在物體表面。研發人員在機器人頭部裝上一個電極貼片和泡沫貼，泡沫貼的主要作用是減少著陸的沖擊力，當電極貼片產生電荷，能使機器人吸附在任何物體的表面，而棲息所需要消耗的能量比飛行消耗的能量小 1000 倍。當它再次起飛時，切斷貼片的電源供應連接即可。

除了加強在空中飛行續航能力，從空中到水下無縫過渡也是 Robo-Bee 研發人員需要克服的一個技術難關。

Robo-Bee 輕薄的塑料翅膀在空中飛行，拍動頻率可達 120 次每秒，但是重量僅 80 毫克的 Robo-Bee 沒辦法打破水面的張力，更別說在密度比空氣大 1000 倍的水中仍以高速的頻率拍動。在自然界中，有這么一種動物叫角嘴海雀，它在空氣中和水中的撲翼動力學機制非常相似，兩種情況下，翅膀都是前后擺動，唯一的區別是擺動速度。

從角嘴海雀身上得到靈感，研發人員讓 Robo-Bee 在進入水中之前以某個角度懸停在水面，暫時關掉引擎，然后沉入水里下潛，并將翅膀拍動的頻率從每秒 120 次降至每秒 9 次，同時保持了煽動的動力機制以及相同的鉸鏈設計。雖然這些設計可以實現 Robo-Bee 從空中到水下的無縫過渡，但反過來還不行，因為從水中出來時，還不能產生足夠的升力，這也是今后研發人員所需要攻克的難點。