折纸设计的无人机可以在受到影响时变形

瑞士研究人员开发的无人机由于其独特的结构受到昆虫翅膀和折纸的启发而在碰撞过程中完好无损。日本纸质折纸艺术鼓励科学家们提出设计，以便在材料中实现新的特性，从而创造出用它们创造的产品。其中一个最新的例子是来自洛桑联邦理工学院(EPFL)的研究，研究人员开发出一种无人机，其灵活性足以在恢复其初始形状之前吸收冲击而不会断裂。无人机灵感来自昆虫翅膀和折纸 - 由独特的结构组成，既允许刚度和灵活性，使其同时具有这两个相反的特征。

此外，研究人员实际上可以随意调整无人机的性质，Stefano Mintchev说道，他是EPFL工程学院微工程研究所的研究人员之一，也是一篇关于科学机器人杂志研究的论文的主要作者。“当我们制造无人机时，我们可以赋予它特定的机械性能，”他在EPFL新闻发布会上说。“这包括，例如，定义结构从僵硬切换到灵活的时刻。”他补充说，无人机还具有在折叠时增强弹性势能的独特特性。这意味着它可以在指示时自动展开。

Origami鼓励机器人和材料设计师为新型机器人和无人机开发两种类型的折纸灵感结构：具有一定承重能力的刚性结构，但如果超出容量则会破裂，并且灵活的结构可以'承载大部分负荷，但更有弹性。

Mintchev说，EPFL研究人员更进了一步。利用他们观察到的昆虫翅膀，他们开发了一种无人机，结合了这两种结构中最好的一种。研究人员表示，当无人机飞行时，它足够坚硬，可以承受自身的重量并承受螺旋桨的推力。但是如果无人机遇到某种东西或撞到地面，它就会变得灵活，以便吸收震动，从而最大限度地减少任何伤害。

“目前机器人技术的发展趋势是创造出能够适应特定功能并与人类安全操作的'更柔软'机器人。但是一些应用程序也需要一定程度的刚性，“该论文的其他作者之一Dario Floreano说。“通过我们的系统，我们已经证明您可以在两者之间取得适当的平衡。”

研究人员通过拉伸弹性体膜然后将其夹在刚性板之间来实现其目标。这导致一种结构，其中当无人机静止时板保持在一起，从而使结构具有刚度。但他们说，当施加足够的力时，板会拉开，结构会弯曲。

无人机不是唯一可以使用这种结构构建的机器人或设备。弗洛拉诺说，研究人员通过使用相同的技术来创造一种柔软触感的抓手，因为他们也在开发无人机。一旦达到一定的压力水平，夹具就会变软，这样可以防止它夹住正在捡起的物体。研究人员指出，这种类型的设计也意味着它不能承受超过其容量的负荷并导致其失效。其他产品和设备也可以从这种结构中受益。

Elizabeth Montalbano是一位自由撰稿人，撰写了20年的技术和文化。她曾在凤凰城，旧金山和纽约市担任专业记者。在空闲时间，她喜欢冲浪，旅游，音乐，瑜伽和烹饪。她目前居住在葡萄牙西南海岸的一个村庄。