瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)的工程師借鑒蒼鷹(goshawk)高超的飛行技巧,設計了一種機翼和尾翼可以配合變化多種組合姿態的無人機,實現了無人機前所未有的靈活度,可以在森林和現代都市內林立的高樓之間穿梭。

蒼鷹是鷹屬鳥類中體型最大的一員,飛行能力很強,不僅速度快,還很靈活,穿梭在茂密的森林中毫不費力。

新設計的無人機在機翼和尾翼都裝上了人造羽毛,模仿蒼鷹飛行時羽翼與尾翼的配合,並能根據不同的飛行動作需要,調整羽翼和尾翼張開的角度。

「蒼鷹靠翅膀和尾部羽毛協調地配合,完成各種飛行動作,在森林中捕獵的時候可以快速調轉方向,在開闊的地形上可以快速飛行追逐獵物,還能輕鬆地滑翔以節省能量消耗。」這份研究的第一作者阿亞尼克(Enrico Ajanic)說。

阿亞尼克說,他們設計的無人機要實現機翼和尾翼變化的配合,需要一個非常複雜的連動系統。「這種無人機既可以快速調轉方向,又能慢速飛行而不會掉落到地面,還能省力、快速地飛行。」

另外,這個無人機前進的動力是靠前端配置的一個小型螺旋槳提供,而不是通過鳥類拍打翅膀的方式。研究者認為,這樣的設計更有效,而且使得這套翅膀和尾翼的連動系統將來也適合集成於其它的無人機和飛機。

研究介紹說,鑒於機翼和尾翼大量的動作組合,操控這樣的無人機不容易。為了盡可能地發掘這架無人機的飛行潛力,研究人員計畫將人工智能系統與無人機結合,實現半自動飛行。

這份研究近期發表在《科學-機械人》(Science Robotics)期刊上。◇