自主滑翔机可以像信天翁一样飞行像帆船一样巡航

麻省理工学院的工程师设计了一种机器人滑翔机，可以沿着水面掠过，像信天翁一样乘风而过，也像帆船一样冲浪。

在强风区域，该机器人被设计为可以高空飞行，就像禽类机器人一样。在风较为平稳的地方，机器人可以将龙骨浸入水中，就像乘坐高效的帆船一样。

该机器人系统借鉴了航海和生物设计，可以使用信天翁三分之一的风速覆盖给定距离，并且航行速度比典型帆船快10倍。滑翔机也比较轻巧，重约6磅。研究人员希望，在不久的将来，这样的紧凑，快速的机器人水分离器将被部署在团队中，以调查大片海洋。

麻省理工学院航空与航天系的前博士后加布里埃尔·布斯奎特(Gabriel Bousquet)说：“海洋仍然受到严重监视，”他领导该机器人的设计是其毕业论文的一部分。“特别是，了解南部海洋及其与气候变化的相互作用非常重要。但是要到达那里非常困难。我们现在可以有效地利用环境中的能量来进行长途旅行，并保持小型系统。”

Bousquet将于本周在澳大利亚布里斯班举行的IEEE机器人与自动化国际会议上介绍机器人系统的详细信息。他在该项目上的合作者是机械工程与信息科学和脑科学教授Jean-Jacques Slotine。以及Henry L.和Grace Doherty海洋科学与工程学教授Michael Triantafyllou。

速度物理学

去年，Bousquet，Slotine和Triantafyllou发表了关于信天翁飞行动力学的研究，他们在其中确定了使不倦的旅行者能够跨越广阔的距离而又消耗最少的能量的机制。鸟类马拉松航行的关键是其能够进出高低速空气层的能力。

具体来说，研究人员发现这只鸟能够执行称为“动量传递”的机械过程，在这种过程中，它从较高，较快的空气层中吸收动量，并通过向下转移该动量到较低，较慢的层中，从而自我推进无需不断拍打翅膀。