无电池机器人使用折纸在半空中改变形状

华盛顿大学的研究人员开发了小型机器人设备，可以通过在下降过程中“卡入”折叠位置来改变它们在空中的移动方式。该团队将这些结果发表在《科学机器人》杂志上。

当这些“微型飞行器”从无人机上掉落时，它们会使用三浦折纸折叠法从翻滚并在空中向外分散转变为直接掉落到地面。为了分散传单，研究人员使用几种方法控制每个设备转换的时间：机载压力传感器(估计高度)、机载计时器或蓝牙信号。

微型飞行器重约400毫克，大约是钉子重的一半，在微风中从40米(约131英尺)高处坠落时，可以飞行一个足球场的距离。每个设备都有一个板载无电池执行器、一个太阳能收集电路和控制器，用于在半空中触发这些形状变化。微型飞行器还能够携带机载传感器来测量飞行时的温度、湿度和其他条件。

“使用折纸为微型飞行器开辟了新的设计空间，”共同高级作者、华盛顿大学保罗·G·艾伦计算机科学与工程学院助理教授VikramIyer说。

“我们将受到树叶几何图案启发的Miura-ori折叠与能量收集和微型执行器相结合，使我们的飞行器能够模仿不同树叶类型在半空中的飞行。在展开的平坦状态下，我们的折纸结构在风中混乱地翻滚，类似于榆叶。但是切换到折叠状态会改变其周围的气流，从而实现稳定下降，类似于枫叶掉落的方式。这种高度节能的方法使我们能够无需电池控制微型飞行器的下降，这在以前是不可能的。”

华盛顿大学的研究人员开发了小型机器人设备，可以通过在下降过程中“卡入”折叠位置来改变它们在空中的移动方式。每个设备都有一个板载无电池执行器、一个太阳能收集电路和控制器，用于在半空中触发这些形状变化。在本视频中，您将学习如何折叠纸质版的微型飞行器。图片来源：华盛顿大学

这些机器人系统克服了多项设计挑战。设备：

研究人员表示，未来的设备将能够双向转换。这一附加功能将允许在狂风条件下实现更精确的着陆。

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