国际最新研究称，甲虫翅膀机制或可启发改进微型机器人设计
中新网北京8月3日电 (记者 孙自法)国际著名学术期刊《自然》最新发表一篇生物力学研究论文称，研究人员通过分析犀金龟如何展开和缩回后翅，认为这是一个被动过程，无需肌肉活动。这项研究发现或有助于改进飞行微型机器的设计。
准备飞行的犀金龟(图片来自Hoang-Vu Phan)。施普林格·自然/供图
该论文介绍，在所有飞行昆虫中，甲虫的翅膀机制最为复杂，包括两组翅膀：一对硬化的前翅，称为鞘翅，以及一组精细的膜质后翅。虽然对甲虫翅膀折纸式的翅膀折叠已经有大量研究，人们仍不甚了解它们如何展开和缩回后翅。过往研究理论认为胸部肌肉驱动了甲虫的后翅基部运动，但缺乏支持这一理论的实验证据。
论文第一作者兼通讯作者、瑞士洛桑联邦理工学院Hoang-Vu Phan和同事及合作者一起，结合高速摄像机和动态相似的飞行机器人，来探索这一研究空白。他们观察到，犀金龟在展开和缩回翅膀时使用了被动机制，包括其鞘翅。展开是一个二阶段过程，在这一过程中，甲虫的后翅会以类似弹簧的方式部分弹出，然后拍打的动作会将后翅上升至飞行位置。他们还发现，甲虫会用鞘翅来被动地降低后翅至静止位置。
扑翼微型机器人利用被动展开-缩回翅膀进行飞行(图片来自Hoang-Vu Phan)。施普林格·自然/供图
受到这些观察结果的启发，论文作者制作出一个模仿甲虫翅膀被动展开与缩回的微型机器人，他们发现，机器人成功起飞并能维持飞行。这一研究结果表明，将甲虫后翅的被动过程转化到机器人的扑翼设计，有助于改进需在有限或杂乱空间中运作的小型机器人的能力。(完)
【编辑:陈彩霞】
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责编：刘岩
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