微机械飞虫的组成和结构

至少有两个由DARPA资助的MAV项目受到了昆虫飞行原理的启发。当迈克尔·迪金森在伯克利制造微型机械飞行昆虫的时候,佐治亚理工学院的研究工程师罗伯特·迈克尔逊正致力于昆虫飞机的开发。让我们仔细看看这两个项目。

昆虫学家

2000年7月,美国专利局将一项专利授予佐治亚理工学院研究公司,因为该公司的迈克尔逊发明了昆虫虫,又称多模态机电昆虫。根据美国专利6,082,671,昆虫机是为室内操作而设计的。它将通过拍打翅膀产生升力来模拟昆虫的飞行。此外,研究人员正在研究让昆虫虫穿过走廊和通风系统以及在门下爬行的方法。

让我们来看看昆虫虫的基本组成部分:

1.机身——就像一架更大的飞机,这是机器的外壳,里面有电源和主油箱。昆虫虫的所有其他部分都与机身相连。

2.机翼-有两个机翼,分别位于前部和后部,以X形结构枢轴安装在机身上。这些翅膀是由薄膜制成的。坚硬而灵活的翼脉在机身连接处与机翼相连,为机翼提供所需的曲线,以便在上下摆动时产生升力。

3.化学肌肉(RCM)-一种紧凑的非燃烧发动机连接到机翼上,产生振动作用。

传感器——传感器负责检测前方、下方、侧面的情况。

4.相机-原型中没有迷你相机,但最终版本可以携带相机或嗅觉传感器。这个传感器将检测气味,昆虫虫将跟踪气味,直到找到它的来源。

5.表面控制机制-当昆虫机用于地面任务时,该机制可以帮助导航。

6.腿/脚-也称为表面移动发动机,这些部件可以提供抗摇摆惯性和辅助燃料储存。

昆虫虫通过化学反应提供能量。单位推进剂注入机身产生化学反应可以释放气体。气体压力逐渐增加,挤压机身内的活塞。这个活塞通过枢轴与机翼相连,使机翼快速振动。一些气体通过机翼上的通风孔排出,可以用来改变任何机翼上的升力,使设备转向。昆虫鸟的翼展为25厘米。迈克尔逊说:“下一步是将RCM设备的体积缩小到昆虫的大小。”

在一个家蝇大小的设备中,每个部分都必须执行多项任务。例如,连接到设备背面的无线电天线也可以充当导航稳定器。腿部可以储存燃料,以调整设备的重量,并在飞行中起到平衡作用。