2013年12月5日 星期四

自體平衡克強風 水母飛行載具偵測環境

圖中為水母型機器人之飛行架構。其外型及飛行時酷似水母,宛如水母在空中飛行。圖/雷夫‧瑞斯洛夫提供
 【記者楊祥瑜綜合報導】紐約大學(New York University)教授雷夫‧瑞斯洛夫 (Leif Ristroph)11月 24日在匹茲堡美國物理協會流體力學會議上,發表新型「水母型飛行載具」,此飛行載具體積小、質量輕並且能夠自由在天上飛行,可用於偵測環境。其特點為具備「自我修復」設計,在飛行中不論遭遇強風或大雨,皆能立即調整平衡。
  
 在雷夫‧瑞斯洛夫發明水母型飛行載具前,已有成功製做出飛行載具的實例。雷夫‧瑞斯洛夫發現,一般飛行載具飛行時,內建電路需一邊偵測環境、一邊調整飛行角度,此繁複運作的程式,若要放進僅約手掌大小的飛行載具內,極為困難;於是,他不斷構思,希望以最簡單的方式,製出小型、穩固、且不需靠電流迴路飛行的載具。

 雷夫‧瑞斯洛夫將質量輕但強韌的碳纖維桿,彎折成飛行載具架構,並把四片花瓣型聚脂塑料薄片,鑲嵌在碳纖維桿四周,中間裝置一顆一公克的馬達;只要啟動馬達,四片塑料薄片便會旋轉,藉由流體力學原理,帶動飛行載具升空。由於飛行載具飛行姿勢宛如水母在海中游泳,故命名為「水母型飛行載具」。

 水母型機器人目前邁入改良階段,雷夫‧瑞斯洛夫表示,會為機器人加裝電池,並加強導航系統。未來,水母型機器人將用於救災、測量大氣溫度、偵查都市空氣品質等,「我們團隊還是會繼續發明新型的飛行方式,就像人們當初發明飛機一樣!」雷夫‧瑞斯洛夫說。

 飛行載具研發至今,已經歷約100年。近年來,科學家多朝「仿生」方向研究,模擬昆蟲飛行姿勢,研發小型救災用飛行載具;而仿昆蟲飛行載具常因環境突發狀況,墜落損壞。此新型水母型飛行載具,特點為不靠內建電路飛行,改用流體力學原理,故具備「自我修復」功能,當遭遇強風或障礙物,不會立即墜落,能夠在短時間內恢復平衡,返回原出發地點。

 中華科技大學航空電子系副教授陳作舟表示,目前台灣的無人飛行載具成本可大可小,主要缺失為續航力不足,只能飛行數小時,目前正在努力改善。


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