洛桑联邦理工学院(EPFL)的研究人员开发了一种方法，允许扑翼机器人使用爪状机制自主降落在水平栖杆上，这项创新可以极大地扩展机器人辅助任务的范围。

一只鸟降落在树枝上看起来是世界上最简单的动作，但事实上，这个动作涉及到时间、高冲击力、速度和精度的极其微妙的平衡。这是一种非常复杂的动作，直到现在，还没有扑翼机器人(扑翼机)能够掌握它。

Raphael Zufferey是工程学院智能系统实验室(LIS)和生物机器人实验室(Biorobotics ab)的博士后，他最近在《自然通讯》《Nature Communications》发表了论文，该论文描述了使这种栖息成为可能的独特起落架，他与西班牙塞维利亚大学的同事合作建造并测试了这架重达700克的扑鸟机，这架扑鸟机是欧洲GRIFFIN项目的一部分。

“这是一个更大项目的第一阶段。一旦扑鸟机能够在树枝上自主降落，它就有可能执行特定任务，比如不引人注目地收集生物样本或从树上测量数据。最终，它甚至可以降落在人工结构上，这可能会开辟更多的应用领域，”Zufferey说。

视频链接：https://youtu.be/KuaDU32IH2Y

Zufferey补充说，在栖地着陆的能力可以为扑翼机提供一种更有效的方式——像许多无人驾驶飞行器(UAV)一样，它们的电池寿命有限——利用太阳能充电，可能使它们成为远程任务的理想选择。

他说：“这是向使用扑翼机器人迈出的一大步，目前扑翼机器人只能自由飞行，用于操作任务和其他现实应用。”

最大限度地提高强度和精度，减少重量和速度

在没有任何外部命令的情况下将扑翼机降落在高处的工程问题，需要管理许多自然已经完美平衡的因素。扑鸟机必须能够在停留时显著减速，同时仍能保持飞行。爪子必须足够强壮，才能抓住栖木，支撑机器人的重量，同时又不能太重，使机器人无法被举起来。“这就是我们选择单爪而不是双爪的原因之一，”Zufferey指出。最后，机器人需要能够感知它所处的环境，以及它前面的位置与自己的位置、速度和轨迹之间的关系。

研究人员为扑翼机配备了完全机载的计算机和导航系统，并辅以外部动作捕捉系统来帮助它确定位置，从而实现了这一切。这架扑鸟机的腿爪附件经过了精确校准，以弥补飞行时的上下摆动，因为它试图瞄准并抓住栖木。爪本身的设计是为了吸收机器人在撞击时向前的动量，并迅速而牢固地闭合以支撑其重量。一旦栖息，机器人就会保持在栖木上而不消耗能量。

展望未来，Zufferey已经在考虑如何扩展和改进他们的设备，特别是在户外环境中。

“目前，飞行实验是在室内进行的，因为我们需要有一个由运动捕捉系统精确定位的可控飞行区域。未来，我们希望提高机器人的自主性，以便在更不可预测的室外环境中执行栖息和操作任务。”

原文链接：https://techxplore.com/news/2022-12-winged-robot-bird.html

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-35356-5

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