自主滑翔機可以像信天翁一樣飛行像帆船一樣巡航

麻省理工學院的工程師設計了一種機器人滑翔機，可以沿著水面掠過，像信天翁一樣乘風而過，也像帆船一樣沖浪。

在強風區域，該機器人被設計為可以高空飛行，就像禽類機器人一樣。在風較為平穩的地方，機器人可以將龍骨浸入水中，就像乘坐高效的帆船一樣。

該機器人系統借鑒了航海和生物設計，可以使用信天翁三分之一的風速覆蓋給定距離，并且航行速度比典型帆船快10倍。滑翔機也比較輕巧，重約6磅。研究人員希望，在不久的將來，這樣的緊湊，快速的機器人水分離器將被部署在團隊中，以調查大片海洋。

麻省理工學院航空與航天系的前博士后加布里埃爾·布斯奎特(Gabriel Bousquet)說：“海洋仍然受到嚴重監視，”他領導該機器人的設計是其畢業論文的一部分。“特別是，了解南部海洋及其與氣候變化的相互作用非常重要。但是要到達那里非常困難。我們現在可以有效地利用環境中的能量來進行長途旅行，并保持小型系統。”

Bousquet將于本周在澳大利亞布里斯班舉行的IEEE機器人與自動化國際會議上介紹機器人系統的詳細信息。他在該項目上的合作者是機械工程與信息科學和腦科學教授Jean-Jacques Slotine。以及Henry L.和Grace Doherty海洋科學與工程學教授Michael Triantafyllou。

速度物理學

去年，Bousquet，Slotine和Triantafyllou發表了關于信天翁飛行動力學的研究，他們在其中確定了使不倦的旅行者能夠跨越廣闊的距離而又消耗最少的能量的機制。鳥類馬拉松航行的關鍵是其能夠進出高低速空氣層的能力。

具體來說，研究人員發現這只鳥能夠執行稱為“動量傳遞”的機械過程，在這種過程中，它從較高，較快的空氣層中吸收動量，并通過向下轉移該動量到較低，較慢的層中，從而自我推進無需不斷拍打翅膀。