新飛行機器人源于甲蟲翅膀啟發

　　《自然》31日發表了一項研究，分析了犀金龜如何展開和縮回后翅，表明這一過程無須肌肉活動。該發現有助于改進飛行微型機器人的設計。

　　在所有飛行昆蟲中，甲蟲的翅膀機制最為復雜，其包括兩組翅膀：一對硬化的前翅，稱為鞘翅，以及一組精細的膜質后翅。雖然對甲蟲折紙式的翅膀折疊已有大量研究，但人們仍不甚了解它們是如何展開和縮回后翅的。過往研究認為胸部肌肉驅動了甲蟲的后翅基部運動，但缺乏支持這一理論的實驗證據。

　　瑞士洛桑聯邦理工學院團隊結合高速攝像機和動態相似的飛行機器人，來探索這一研究空白。團隊觀察到，犀金龜在展開和縮回翅膀時使用了被動機制。展開是一個二階段過程，在這一過程中，甲蟲的后翅會以類似彈簧的方式部分彈出，然后拍打的動作會將后翅上升至飛行位置。他們還發現，甲蟲會用鞘翅來被動地降低后翅至靜止位置。

　　受到這些觀察結果的啟發，團隊制作了一個模仿甲蟲翅膀被動展開與縮回的微型機器人。該機器人成功地起飛并維持了飛行。研究表明，將甲蟲后翅的被動過程轉化到機器人的撲翼設計，有助于改進需在有限或雜亂空間中運作的小型機器人的能力。