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新闻Robohub3 个月前
EPFL与MIT研制300g扑翼机器人实现水下游泳至空中飞行跨介质过渡
本文由 AI 根据公开内容整理，可能有误，请以原文为准：A flapping robot swims and flies like a diving bird（Robohub）
核心内容
EPFL智能系统实验室与MIT AURA Lab联合团队受潜鸟生物力学启发，研制出重不足300g的扑翼空水两栖飞行器FAAV。该研究旨在解析鸟类跨介质运动机制，并为海洋采样提供新型低成本平台。实验验证了机器人在水箱及日内瓦湖中均能完成从水下潜游、破水而出到空中飞行的全流程平滑过渡，研究成果已发表于Science期刊。
FAAV采用防水电机驱动曲柄连杆机构带动双翼扑动，翼面涂覆疏水纳米颗粒以减阻。核心参数组合为：80cm长柔性翼、约5Hz扑动频率及70°出水俯仰角。在此配置下，机器人水下速度近1m/s，空中巡航达6m/s，且无需传统潜鸟所需的足部划水辅助即可直接由水面起飞。尾舵独立电机控制姿态，支持模块化更换不同尺寸翼面与尾部以适应任务需求。
关键看点
- 跨介质起飞机制：证实无需足部辅助，仅靠80cm柔性翼在5Hz频率下以70°仰角即可直接从水面跃入空中飞行
- 双模态动力性能：单一扑动机构兼顾流体差异，实现水下近1m/s游泳与空中6m/s巡航，指标对标真实潜鸟
- 仿生结构设计：机身集成防水电机与曲柄连杆，翼面涂覆疏水纳米涂层，尾舵独立驱动以调节俯仰姿态
- 应用场景定位：面向海洋科考与危险水域采样，替代传统船只执行“飞行抵近-潜水作业-返航传输”闭环任务
工程与产业观察
该工作突破了扑翼机器人跨介质过渡的动力学瓶颈，验证了单一机械结构适配空气与水两种高密度差流体的可行性。其无足起飞策略简化了机械复杂度，为轻量化空水两栖无人机提供了关键工程范式，对海岸监测、生态采样等具身智能应用具有直接参考价值。
来源
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