《黑镜》中的杀人蜜蜂无人机,离我们不远了!

《黑镜》中的杀人蜜蜂无人机,离我们不远了! 科幻电影里的那些迷你电子昆虫军队可能离现实并不遥远...

还记得《黑镜》第三季中

那些仿生蜜蜂的超小无人机么?

它们既是生物蜜蜂的替代品

又是监控器

最后

还是疯狂的杀人利器...

但你造吗??虽然《黑镜》只是一部科幻剧,但在现实中,蜜蜂无人机也早已开始变成现实!

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来自哈佛大学的研究学者们经过不断地尝试,成功研发出一款名为RoboBees的机器人

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RoboBees已被研发了20年,是飞行昆虫的首个实用模型。其重量仅有86毫克,比普通定义中的小型飞行器还要小,甚至比一只真的蜜蜂还要轻。

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别看这个蜜蜂形状的微型飞行器机器人很小,却五脏俱全,它不仅安装有一个微型计算机“大脑”和一个既小又轻、足以将它带上高空的电池组,还有着传感器触角和多条腿~

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RoboBees的设计灵感来自苍蝇仿生学。它拥有极薄的翅膀和由压电致动器制成的“飞行肌肉”,一对飞行时嗡嗡作响的翅膀被固定在了细长碳纤维躯干的顶部。

利用仿生学原理,RoboBees能像蜜蜂一样利用高频震动的双翼进行短距离飞行,每秒钟拍打120次。

和真正的苍蝇一样,这些翅膀可独立活动、旋转和拍打。拍打翅膀产生向下气流,使蜜蜂机器人升到空中,其向前和向后飞行是靠倾斜身体完成的。

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此外,它的身体上还搭载了一个包含碳纤维基座、铜电极、聚酰胺涂层的静电板,脚下安装了泡沫柱。

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RoboBees的超级迷你身材导致它起飞姿势有点奇怪,但这并不妨碍机器人的起飞、盘旋和改变方向。

同时,为了减少飞行中的电力损耗,研究团队参考了鸟类在长途飞行过程中栖木而息的行为,通过蜜蜂机器人在飞行过程中时不时降落下来休息一会,就会大大节省能量,而这和蜜蜂的飞行和休息方式如出一辙。

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他们还给“小蜜蜂”加上了静电吸附功能,减少悬停所带来的动力损耗。充电之后,静电板可以附着在任何能和静电起反应的表面上,包括树叶、木材、玻璃等。

同时,也可以像真正的飞行昆虫一样,随时从物体表面重新飞行~

而泡沫柱可以起到降落时缓冲的作用,如果没有泡沫柱,那么RoboBees就会在降落后从表面被弹起...

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自从2012年首度曝光后,这只硬币大小的蜜蜂机器人就在不断被升级。之后甚至还学会了起飞、降落,按照预先编程路线飞行等等技巧。

而随着研究人员的不断技术突破,RoboBees甚至还学会了游泳技能,变成了一个水天两栖机器人。

此时的RoboBee突破了水的表面张力,实现了从水中跃升到空气中的能力。且从飞行状态到撞击液体、进入水底后,它会下沉一两秒钟,然后以9Hz的翅膀煽动频率在水中前进。

很难想象,一只比蜜蜂还小的假蜜蜂,竟然上天下水无所不能...

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在培养了空中水下能力后,研究人员又决定给机械蜜蜂造一对眼睛,但传统的摄像机无法胜任这项艰巨的任务,很难找到尺寸迷你且轻质的摄像头与身材纤细的蜜蜂机器人相匹配。

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于是研究人员想到了激光雷达,这和自动驾驶汽车上使用的防撞技术是同一种原理,但这绝不是一个简单的工作,要知道RoboBees目前体重是80微克,而目前最轻的激光雷达系统要800克...另外,能量方面也是个问题...

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说到不足之处,除了需要为这种机器人研发更结实更轻的材料、更小的电池、设计更有效的控制系统外,研究人员们还在解决这种机器人在强风中的飞行问题,以便更像真正的蜜蜂~

负责这个项目的哈佛团队的负责人Robert Wood有一个非常大胆的声明:“机器人是下一个互联网。它是继互联网之后又一个将影响我们生活的重大事情,从医学到太空探索等各个方面”。

尽管离最终的目标相差还很远,Robert Wood仍然乐观地表示:此款机器人的应用范围极广,那些太过危险人类无法搞定的情况,它都能够轻松搞定,并且花费较少。

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目前,随着RoboBees的不断进化,之前受制于下方的这条“尾巴”似的电源线,也被研究人员们解决了...

研究人员改进了它的执行器和传动比,并在机身上安装了太阳能电池和机载电子设备,改换了动力源的RoboBees,终于可以没有束缚地自由飞行了!

不过缺点依然存在,就是需要大约需要3个太阳级别的光照来提供动力,一个太阳是远远达不到要求的,而研究团队也正在着手解决这一问题...

不难想象,当RoboBees不断进化后,如果有一天真的解决了续航等问题,它的应用范围将和其广泛,将来它会用在搜索与营救、环境监测,创新医疗设备等领域。

而因为其体积和飞行优势,RoboBees也可以用于监管和间谍行业,偷偷潜伏在你身边,所以说,科幻电影里的那些迷你电子昆虫军队可能离现实并不遥远...

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THE END
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