研究人员已经发现了从昆虫到凤头鹦鹉的所有生物所执行的优雅空中转弯背后的通用秘密。而这竟是一个出乎意料的简单过程。
要向左转弯,鸟类只需比左翅多拍打一点右翅即可。要结束转弯,鸟类只需恢复双翅同步拍打 [Discovery News]。
研究人员希望复制这套简单的动作,以制造出更灵活、更具杂技性能的飞行机器人。
尽管这种动力学原理可能无法在大规模上实现——像房子一样大的机器人鸟永远无法像燕子那样敏捷——但它们可以被用于探险家或军队使用的小型无人机。与普通的蜂鸟或果蝇相比,目前的此类飞行器显得笨拙而不稳定。“这些研究结果将为动物和仿生飞行机器人的机动飞行研究提供所有未来的信息” [Wired]
生物力学家Bret Tobalske在评论中写道。对于发表在《科学》杂志上的这项研究,研究人员使用了每秒 1000 帧的摄像机,首先研究了蜂鸟和鹰蛾在喂食器前悬停。一旦他们推断出了它们看似简单却有效的转弯机制,他们就检查了从昆虫到蝙蝠再到大型鸟类等各种动物,看它们是否使用相同的机动动作。首席研究员 Tyson Hedrick 解释说,他对跨越所有类别的积极结果感到惊讶。
“我们没想到结果会如此整齐划一,”他说,尤其是因为这个过程对于从果蝇到蝙蝠再到凤头鹦鹉的所有体型动物来说都是一样的 [AP]。
研究合著者 Xinyan Deng 目前正在
利用高速摄影技术制造拍打翅膀的机器人,让人类更接近这些动物飞行高手的速度和机动性。第一个机器人被放在一个盛有矿物油的容器中,通过拍打翅膀在液体中“飞行”…… Deng 说,拍打翅膀的机器人将比固定翼飞机有许多优势。拍打翅膀的机器人,就像它们的有机对应物一样,更容易控制,并且可以在更小的区域内运行 [Discovery News]。
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