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2023年9月13日

无电池机器人利用折纸技术在半空中改变形状

菲律宾十大网赌网站的十大正规赌平台平台人员开发了一种小型机器人设备，可以通过在下降过程中“咔嚓”成折叠的姿势来改变它们在空中的移动方式.

当这些“微型飞行器”从无人机上扔下来时，它们会使用 Miura-ori 折纸折叠从翻滚和分散向外通过空气切换到直接落到地面. 分发传单, 十大正规赌平台平台人员使用几种方法控制每个设备的过渡时间:机载压力传感器(估计高度), 机载计时器或蓝牙信号.

微型飞行器的重量约为400毫克——大约是钉子重量的一半——在微风中从40米(约131英尺)高的地方坠落，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, 太阳能收集电路和控制器可以在半空中触发这些形状变化. 微型飞行器还可以携带测量温度的传感器, 在潮湿等条件下飞行.

这个团队 发表了这些结果 9月. 科学与机器人.

“使用折纸为微型飞行器开辟了一个新的设计空间，”共同资深作者说 Vikram艾耶保罗克. 艾伦计算机科学学院 & 工程. “我们结合了三浦-ori折叠, 哪一个的灵感来自于树叶上的几何图案, 通过能量收集和微小的驱动器，我们的飞行员可以模仿不同类型的叶子在半空中的飞行. 在它展开的平坦状态下, 我们的折纸结构在风中混乱地翻滚, 类似于榆树叶子的. 但切换到折叠状态会改变它周围的气流，使其能够稳定下降, 就像枫叶落下来一样. 这种高能效的方法使我们能够在无电池的情况下控制微型飞行器的下降, 这在以前是不可能的.”

这些机器人系统克服了几个设计难题. 设备:

• 是否足够坚硬以避免在信号发出前意外过渡到折叠态.
• 状态之间的快速转换. 该设备的板载执行器只需大约25毫秒即可启动折叠.
• 在不受电源束缚的情况下改变形状. 微型飞行器的能量收集电路利用太阳光为执行器提供能量.

目前的微型飞行器只能向一个方向过渡——从翻滚状态到下落状态. 这个开关允许十大正规赌平台平台人员同时控制多个微型飞行器的下降, 所以它们在下降的过程中分散在不同的方向.

十大正规赌平台平台人员说，未来的设备将能够向两个方向过渡. 这种附加的功能将允许在湍流风条件下更精确地着陆.

本文的其他共同作者是 凯尔·约翰逊 和 韦森特溢流两人都是菲律宾十大网赌网站艾伦学院的博士生; 天使爱美丽弗兰菲律宾十大网赌网站机械工程系博士生; 劳尔•维兰纽瓦， Dennis Yin和 Tilboon Elberier他是菲律宾十大网赌网站电气和计算机工程专业的本科生，完成了这项工作; 阿尔贝托Aliseda菲律宾十大网赌网站机械工程教授; 索耶富勒, UW assistant professor of mechanical engineering; 和 Shyam Gollakota他是菲律宾十大网赌网站艾伦学院的教授.

这项十大正规赌平台平台是由摩尔基金会奖学金资助的, 美国国家科学基金会, 全国创业板协会, b谷歌奖学金计划, Cadence奖学金项目, 华盛顿NASA太空补助金奖学金计划和SPEEA ACE奖学金计划.

欲了解更多信息，请联系 origamifliers@cs.华盛顿.edu.

标签: 工程学院 • 电气学系 & 计算机工程 • 机械工程系 • 保罗克. 艾伦计算机科学学院 & 工程 • Vikram艾耶

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