新華社巴黎2月27日電(記者張雪飛)法國國家科學研究中心研究人員日前根據飛行昆蟲視覺機理,成功開發出全球首個不帶重力加速度計即可沿崎嶇表面自由飛行的迷你飛行器。
從無人機到運載火箭,目前所有的飛行器都裝有重力加速度計,用於在飛行時檢測重力方向,獲取自身橫向和縱向傾斜的角度,從而保證平衡。然而,昆蟲在飛行當中依靠的卻是一種完全不同的視覺導航方式。大量生物學實驗表明,飛行昆蟲是通過其複眼視網膜感知周圍環境的光流信息來控制飛行的。
受昆蟲視覺機理的啟發,研究人員在這款名為“BeeRotor”的迷你飛行器“眼睛”上方和下方安裝了24個光電二極體,作為“光流感測器”在飛行時感知周圍環境,從而對飛行進行反饋性調整,躲避各類障礙物。扮演飛行器“大腦”角色的是三個“反饋回路”,分別用於控制飛行高度、速度和平衡。
這個迷你飛行器重量僅80克,不帶重力加速度計和測量飛行速度、高度的裝置,卻能夠在各種高低不平或處在運動變化中的環境下自如飛行。例如,它能夠在內壁不規則且處於運動狀態的管道內飛行。
研究人員介紹說,由於本身具有一定的重量和體積,重力加速度計不適用於小型飛行器。這種模擬昆蟲視覺機理的導航技術能夠有助於飛行器的“小型”化發展,在工業領域具有重要用途,例如開發可用於管道系統檢測等方面的小型裝置。
法國研究人員的這一成果被刊登在最新一期的英國專業期刊《生物靈感和生物模擬》上。