南洋理工大學(xué)(NTU)和加利福尼亞大學(xué)(UC)伯克利分校在遙控?zé)o人機(jī)技術(shù)的未來開辟了新天地，共同開發(fā)了一種生活機(jī)器，該機(jī)器的飛行可通過最少的人工干預(yù)進(jìn)行無線控制。

小型電子背包安裝在巨型甲蟲的頂部，內(nèi)置內(nèi)置無線接收器和發(fā)射器，可將遠(yuǎn)程接收到的無線電信號轉(zhuǎn)換為甲蟲的各種動(dòng)作。

每毫秒將信號傳輸?shù)郊紫x高科技背包，指示甲蟲起飛，向左或向右轉(zhuǎn)，甚至在飛行途中懸停。甲蟲沒有系繩，但在裝有8個(gè)3D運(yùn)動(dòng)捕捉相機(jī)的捕捉室內(nèi)飛行，以捕捉運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。

與典型的遙控合成無人機(jī)不同，由于甲蟲能夠自行維持飛行穩(wěn)定性，因此無需持續(xù)的人工控制。僅需人工干預(yù)即可改變預(yù)期的方向。

然后，甲蟲將負(fù)責(zé)其余的旅程，繞過障礙物爬行并爬入長達(dá)100米的狹窄密閉空間。

NTU-UC伯克利大學(xué)的聯(lián)合研究于3月16日在《當(dāng)代生物學(xué)》上發(fā)表，這是一本經(jīng)過同行評審的領(lǐng)先期刊，展示了頂尖的生物醫(yī)學(xué)研究。

該研究還被選為該雜志的最佳研究發(fā)現(xiàn)之一，成為該月刊物的封面。

該項(xiàng)目由南洋理工大學(xué)機(jī)械與航空工程學(xué)院的佐藤弘孝教授主持。“通過向甲蟲發(fā)送信號，我們可以簡單地改變其移動(dòng)方向，而甲蟲將管理其余部分。

“這項(xiàng)技術(shù)可能被證明是遙控?zé)o人機(jī)的改進(jìn)替代品，因?yàn)樗梢赃M(jìn)入以前無法進(jìn)入的區(qū)域。例如，它可以用于搜索和救援任務(wù)，因?yàn)樗梢赃M(jìn)入倒塌建筑物的小角落和縫隙中，以找到受傷的幸存者。”研究的主要作者佐藤教授說。

加州大學(xué)伯克利分校電氣工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)系副教授Michel Maharbiz說：“我們的長期愿景是表明我們可以遠(yuǎn)程誘使昆蟲飛翔，在需要時(shí)控制其轉(zhuǎn)彎，然后在昆蟲到達(dá)地面后停止飛行。設(shè)置位置-所有操作都反復(fù)可靠地完成。”

巨型花甲蟲，科學(xué)上稱為“ Mecynorrhina torquata”，平均長約6厘米，重8克，重約兩枚新加坡1元硬幣。盡管它的尺寸很大，但它可以舉起相對重的有效載荷，例如小型麥克風(fēng)和熱傳感器，這對于搜尋和救援任務(wù)至關(guān)重要。

具有成本效益的微電子

用于制造高科技背包的材料的成本不到10新元，而且電子設(shè)備易于組裝，并且大多采用現(xiàn)成的組件。

它由微處理器操作，該微處理器不僅將數(shù)千個(gè)晶體管組合到一個(gè)1平方厘米的芯片上，而且還帶有內(nèi)置的無線接收器。

使用有機(jī)蜂蠟將微芯片綁在甲蟲上，這對甲蟲的甲殼無害，可以很容易地將其除去。

微處理器的六個(gè)電極連接到甲蟲的視葉和飛行肌肉。無線接收到的信號會(huì)影響昆蟲的起飛，左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)，甚至在飛行途中懸停。

盡管整個(gè)裝置由3.9伏的微型鋰電池供電，該鋰電池提供的電量足以維持一整天，但如果沒有它，一天也可以運(yùn)行。

“將來，整個(gè)鉆機(jī)甚至可能不使用電池。它可以由可持續(xù)的資源提供動(dòng)力，例如從周圍無線電波中清除的能量。”佐藤教授說，他是南大著名的南洋助理教授獎(jiǎng)學(xué)金的獲得者，該獎(jiǎng)學(xué)金旨在獎(jiǎng)勵(lì)杰出的年輕學(xué)者，并提供高達(dá)100萬美元的研究經(jīng)費(fèi)。

可拆卸的高科技背包對甲蟲無害。這種巨大的昆蟲可以繼續(xù)正常生活，并且可以正常成年，大約需要五到六個(gè)月的壽命。

新發(fā)現(xiàn)可能會(huì)改善控制

200多年來，生物學(xué)家一直認(rèn)為，位于甲蟲翅膀之間的特定肌肉(稱為鞘翅目肌肉)完全負(fù)責(zé)控制翅膀的折疊。

但是，NTU-UC伯克利大學(xué)的聯(lián)合研究項(xiàng)目還發(fā)現(xiàn)，這種肌肉在控制甲蟲的轉(zhuǎn)向或轉(zhuǎn)向能力中發(fā)揮了作用。

佐藤教授說：“自1800年代以來，甲蟲的鞘翅目肌肉被認(rèn)為僅在機(jī)翼折疊中起作用。” “我們的無線系統(tǒng)使我們能夠記錄自然，自由飛行的神經(jīng)肌肉運(yùn)動(dòng)，通過這樣做，我們發(fā)現(xiàn)該肌肉也用于轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)彎。”