MIT研發(fā)機(jī)器蜂 有望實(shí)現(xiàn)人工授粉

麻省理工學(xué)院(MIT)的研究人員日前發(fā)布一個新研究成果，展示已成功創(chuàng)造出機(jī)器蜂，可以像真正的蜜蜂一樣有效地進(jìn)行授粉，甚至在某些情況下表現(xiàn)更佳。
 

(source:MIT)
MIT指出，機(jī)器蜂可以提供更有效的人工授粉方法，使農(nóng)民未來能夠在多層倉庫內(nèi)種植蔬果，提高產(chǎn)量的同時減輕傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)對環(huán)境的負(fù)面影響。
這個機(jī)器蜂是參考真實(shí)世界的自然授粉者，研究人員改進(jìn)了機(jī)器蜂的設(shè)計(jì)，使其體型更小、更靈活耐用。新的機(jī)器蜂可以懸停約1000秒，比先前版本長100倍。這些重量不到回形針的機(jī)器昆蟲，飛行速度比同類機(jī)器人快得多，還能完成空中翻轉(zhuǎn)等特技動作。
新設(shè)計(jì)將機(jī)器蜂一分為二，每個單元都有一個向外指向的翅膀，增加了升力并提升穩(wěn)定性。此外，更復(fù)雜的傳動裝置連接翅膀和致動器，減少了機(jī)械應(yīng)變，延長了使用壽命。
盡管有新的技術(shù)突破，但機(jī)器蜂與真正的蜜蜂之間仍然存在差距。例如，蜜蜂只有兩個翅膀，卻能進(jìn)行快速且高度受控的運(yùn)動。
機(jī)器蜂的翅膀由人造肌肉驅(qū)動，這些微小的軟致動器由夾在兩個超薄碳奈米管電極之間的彈性體層制成。致動器快速收縮和伸長，產(chǎn)生拍打翅膀的機(jī)械力。新的傳動裝置抑制了彎曲屈曲運(yùn)動，減少了人造肌肉的應(yīng)變，使其能夠施加更大的力量來拍打翅膀。
另一個新設(shè)計(jì)涉及一個長長的翅膀鉸鏈，減少了拍打翅膀運(yùn)動過程中產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。制造這個長約2厘米、直徑僅200微米的鉸鏈?zhǔn)撬麄兠媾R的最大挑戰(zhàn)之一。
經(jīng)過多次嘗試，研究人員完善了多步雷射切割制程，能夠精確地制造每個翅膀鉸鏈。新的機(jī)器蜂可以懸停超過1000秒，相當(dāng)于近17分鐘，而飛行精度沒有任何下降。
新的機(jī)器蜂平均速度達(dá)到每秒35厘米，是目前研究人員報(bào)告的最快飛行速度，同時還能進(jìn)行翻滾和空中翻轉(zhuǎn)。它甚至可以精確地追蹤一條拼出「M-I-T」字樣的軌跡。
MIT的研究團(tuán)隊(duì)希望進(jìn)一步提升設(shè)計(jì)，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)超過10000秒的飛行時間。這相當(dāng)于近3個小時。未來也將在機(jī)器蜂上安裝微型電池和傳感器，使其能夠在實(shí)驗(yàn)室外飛行和導(dǎo)航。