這種光極本身將可用于醫(yī)療與診斷,而在裝載于活蜻蜓時(shí),則可用于偵察、監(jiān)測(cè)與載重送貨,以及引導(dǎo)授粉,從而協(xié)助更已耗盡的蜂群。20170203-KC-1第一代的背包引導(dǎo)系統(tǒng)包括能量采集、導(dǎo)航,以及按蜻蜓模型的比例進(jìn)行光學(xué)仿真。(來(lái)源:Draper)

早在電子時(shí)代以前,美國(guó)國(guó)防部(DoD)就一直試圖將真的昆蟲(chóng)變成仿生機(jī)器人。他們最大的突破是將偵測(cè)器植入昆蟲(chóng)的幼蟲(chóng),以便在其變態(tài)成為成熟的成蟲(chóng)后擁有肉眼無(wú)法檢測(cè)的內(nèi)建能力。隨著微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)的出現(xiàn),美國(guó)國(guó)防部大多放棄了真的昆蟲(chóng),改用昆蟲(chóng)般大小的微型無(wú)人機(jī)。然而,除了天文數(shù)字般的龐大成本以外,最大的問(wèn)題就在于電池壽命。

而只要有食物、水和陽(yáng)光,Draper配備監(jiān)控設(shè)備的蜻蜓DragonflEye就能維持長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)月的壽命。

“DragonflEye系統(tǒng)的獨(dú)特之處在于它是專為實(shí)現(xiàn)自主性而設(shè)計(jì)的,它能從環(huán)境能源(如太陽(yáng)能)進(jìn)行充電。來(lái)自環(huán)境中的高效能量有助于縮小系統(tǒng),使得蜻蜓不會(huì)被龐大的電池拖累。”Draper生物醫(yī)學(xué)工程師暨該計(jì)劃的首席研究員Jesse Wheeler表示:“為了向蜻蜓發(fā)送轉(zhuǎn)向指令,必須在蜻蜓的神經(jīng)線光線周圍傳送光線——其神經(jīng)線相當(dāng)于釣魚(yú)細(xì)線的大小。為此,我們開(kāi)發(fā)了一種新的光極技術(shù),它非常靈活,而且能夠在急轉(zhuǎn)彎時(shí)曲折光線。”

此外,相較于笨重的人造無(wú)人機(jī),真正的蜻蜓動(dòng)作極其敏捷又迅速,擁有媲美9G大轉(zhuǎn)彎的機(jī)動(dòng)能力。

20170203-KC-2在迭加至蜻蜓背包系統(tǒng)之前的開(kāi)發(fā)板與組件特寫(xiě)(來(lái)源:Draper)

Wheeler說(shuō):“相較于人造的無(wú)人機(jī),昆蟲(chóng)在升空、保持穩(wěn)定飛行以及儲(chǔ)存從食物而來(lái)的補(bǔ)充能源方面更有效率。DragonflEye系統(tǒng)正是利用了這些生物優(yōu)勢(shì),創(chuàng)造出一種比任何人造無(wú)人機(jī)更小、更輕且更具隱密性的仿生無(wú)人機(jī)。”Draper并與霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所(Howard Hughes Medical Institute;HHMI)合作。20170203-KC-3Draper計(jì)劃首席研究員解釋DragonflEye仿生機(jī)器人的原理 (來(lái)源:Draper)

Wheeler說(shuō),“開(kāi)發(fā)DragonflEye計(jì)劃的技術(shù)為昆蟲(chóng)(也包括重要的授粉昆蟲(chóng),如密蜂)的飛行行為研究提供了新的工具。此外,我們靈活的光極技術(shù)將為醫(yī)學(xué)研究人員提供利用微型纖維神經(jīng)的全新解決方案,使其得以展開(kāi)更精確治療疾病的新研究。”