仿鳥機器人能水下游泳、出水後直接振翅飛行
科學家開發出一款仿鳥機器人,能像潛鳥、海鷗、海鸚及海燕等100餘種水陸兩棲鳥類一樣,潛入水中追捕獵物,再躍出水面直接起飛,無需划水助跑,展現跨介質移動的突破性技術。

文章重點
- 自然界約100種鳥類(包括潛鳥、海鷗、海鸚、海燕)兼具飛行與游泳能力,成為仿生機器人的設計靈感。
- 研究人員開發出仿鳥機器人,能在水下游泳後直接振翅起飛,無需划水助跑即可完成水空介質切換。
- 水的密度約為空氣的800倍,跨介質起飛是此類機器人設計的核心技術挑戰。
- 此款仿鳥機器人在海洋環境監測、搜索救援、海事基礎設施巡檢及生態研究等領域具有實際應用潛力。
潛鳥(Loon)、海鷗(Gull)、海鸚(Puffin)和海燕(Petrel)是自然界中約100種兼具飛行與游泳能力的鳥類代表。這些潛水鳥類能夠俯衝入水追捕獵物,再躍出水面飛翔離去。
受到這類生物的啟發,研究人員開發出一款仿鳥機器人,成功模擬上述跨介質移動能力——不僅能在水下游泳,更能在出水後直接拍翅起飛,無需依賴划水動作來累積出水動能。
生物啟發設計的新突破
自然界中能同時適應空中與水中環境的鳥類,長期以來是仿生機器人研究的重要靈感來源。這些鳥類在演化上發展出一套高效的跨介質運動機制,使牠們能在密度差異懸殊的空氣與水之間自由切換。
此款仿鳥機器人的設計核心,在於解決「水-空介質轉換」的關鍵技術挑戰:水的密度約為空氣的800倍,傳統設計往往難以在不借助外力的情況下完成從水中到空中的過渡。
跨介質應用前景廣泛
此類水空兩棲無人機在多項實際應用上具有顯著潛力,包括:
- 海洋環境監測:可從空中飛抵目標區域後潛水採集水下數據
- 搜索救援任務:在海面或湖面執行人員搜救
- 海事基礎設施巡檢:對水下結構物及船體進行近距離檢視
- 海洋生態研究:追蹤水下生物而不驚擾其自然行為
這項研究展示了仿生設計在新世代無人機開發中的重要價值,也為跨介質自主載具的實用化開闢了新方向。
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本文由 LAETimes 編輯部審核發佈 ·


