这只鸟能提高飞安 元智「仿生机器鸟」来自达文西手稿

元智学生研发仿生机器鸟,由左至右林杰民黄于修吴其原。(图/元智大学提供)

记者萧玗欣/台北报导

元智大学电机系硕士班学生林杰民、吴其原以及电机系大四学生黄于修,在教授邱智𪸩的指导下研发设计「仿生机器鸟」,概念发想来自于达文西手稿,并在104年度全国微电脑应用系统设计创作竞赛中脱颖而出,获得研究所组第三名佳绩

无人飞行载具(Unmanned Aerial Vehicle)近几年的研究相当活跃,尤其以军事运用最多,随着空气动力学与微机电系统的技术不断发展飞行器的技术开始趋向小型化轻量化发展,微型飞行器(Micro Aerial Vehicle)正是在这样的背景下出现的产物,微型飞行器在众多应用领域中有着不可估量的潜力,世界上许多发达国家已经开始将研究MAV技术列为重点。

人类自古的梦想之一,就是能够像鸟一样在空中飞行,随意自在的飞行。元智大学表示,仿生机器鸟的概念来自于达文西手稿,经由观察鸟類飞行姿态研究鸟類翅膀结构,手绘设计出扑翼飞行器之构想。

林杰民表示,仿生机器鸟之翅膀主要靠机构驱动,其动力源为小马达,配合减速齿輪组、驱动机构、机身、兩侧翼翅及尾翼来组成完整之仿生机器鸟;控制系统之电子装置讯号接收、传送装置、电子变速器、马达控制器电池等,可将其电子装置设置于机身内,然后操控扑翼飞行器之遥控装置,配合智慧型肢体平衡控制器,即可控制仿生机器鸟之飞行速度与方向

林杰民说,仿生机器鸟借由翅膀的拍打来达到飞行的目的,并没有使用额外起降装置,以最小的重量,同时功能性整合翅膀的推进和升降、以及在躯干及尾翼的飞行控制单元,达成整体仿生机器鸟之建构

林杰民表示,仿生机器鸟利用飞行控制系统來实现扑翼机翅膀拍动的动作,外型长80公分、宽120公分、重量700克,如同真正的鸟儿一样,机器鸟的尾巴不单只为了摆动与美观所设计。它不仅能产生浮力也充当着方向舵角色,就像飞机上尾翼一样,尾部细微的左右摆动可以用来改变飞行方向及左右倾斜。

林杰民强调,仿生机器鸟的翅膀主要靠硬体机构來驱动,其动力源为小型无刷马达,配合减速齿輪组、连杆驱动机构、碳纤维机身、兩侧翼翅及尾翼来组成完整之仿生机器鸟机身;另一方面,控制系统之电子装置有讯号接收、命令传送装置、电子变速器、姿态感测器、GPS导航模组、电池等,我们将其电子装置设置于机身内,然后操控扑翼飞行器之遥控装置,配合智慧型肢体平衡控制器与GPS导航控制,即可控制仿生机器鸟之飞行速度与方向。

在应用层面上,扑翼飞行器的发展提供广大的思考空间,其模仿生物拍翅的特点渴望在军事方面使用无人机的匿踪侦察领域;于飞军事领域,亦可利用体型较大之机器鸟在机场跑道威吓附近的鸟类,降低鸟击事件的发生,有提高飞行安全的效果;未来还可做为地震发生或是水灾地区灾后的勘察等工作。

▲元智学生研发仿生机器鸟元智学生研发仿生机器鸟,由左至右是吴其原、吴志扬校长、黄于修、林杰民。(图/元智大学提供)