Роботы, вдохновленные жуком, показывают улучшенные возможности полета

Мягкая микроробота уходит с пассивными крыльями для развертывания.Кредит: Hoang-Vu Phan

Анализ того, как Rhinoceros Beetls развертывают и убирают свои задние крылья, показывает, что процесс является пассивным, не требуя мышечной активности.Результаты, сообщаемые в природе, могут помочь улучшить дизайн летающих микромахов.

Среди всех летающих насекомых Жуки демонстрируют самые сложные механизмы крыла, включающие два набора крыльев: пара закаленных предыжений, называемых Элитрой, и набор деликатных мембранных задних крыльев.Хотя существуют обширные исследования на оригами, похожих на складки их крыльев, мало что известно о том, как они развертывают и отказываются от своих задних крыльев.

Предыдущее исследование теоретизирует, что грудные мышцы стимулируют движение на заднем крылью Жука, но экспериментальные данные в поддержку этой теории отсутствуют.

Hoang-Vu Phan и коллеги сочетают в себе использование высокоскоростных камер и динамически сходного летающего робота для решения этого исследования в области исследования.Авторы отмечают, что Rhinoceros Beetles используют пассивные механизмы, включая их элитр, при развертывании и отказе от своих крыльев.

Развертывание-это двухфазный процесс, в котором возвышение элитры частично выпускает свои задних крыльев в виде пружины, а затем хлопающее движение приводит задних крыльев в поднятое положение полета.Они также обнаруживают, что жуки используют свою элитру, чтобы пассивно опустить свои задних крыльев в покоящее положение.

Вдохновленные своими наблюдениями, авторы делают микророботы, которые имитируют пассивное развертывание и ретракцию «Жука».Они считают, что боты успешно взлетают и поддерживают полеты.

Их выводы показывают, что передача пассивных процессов Beetle Hendwing в раздувающуюся дизайн робота может помочь улучшить возможности мелких роботов, которые необходимо работать в ограниченных или загроможденных пространствах.

More information: Hoang-Vu Phan et al, Passive wing deployment and retraction in beetles and flapping microrobots, Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07755-9