PigeonBot预示了飞行的未来，飞行机器人离鸟类并不太远

以为是只鸽子吗？不，你看下图它的构造。

有点唯美的翅膀，但确实不是一只鸽子，也不是其他鸟类，而是一只飞行的仿生机器人。它的名字叫做PigeonBot。

这是斯坦福大学生物启发研究与设计（BIRD）实验室的科学家设计的飞行机器人。训练有素的生物学家和航空航天工程师David Lentink领导了该项目，并说，释放鸟类的这一关键能力将塑造无人机设计的未来。

几个世纪以来，人类一直痴迷于飞行。长期以来，航空航天工程师一直理解，鸟类可以使机翼的形状变形以适应各种飞行模式，例如起飞、着陆和转弯，但是将这种进化的杰作转变成机械的东西并不容易。

Lentink的团队转向那不起眼的鸽子，发现了这些鸟类飞行的秘密。

事实证明，鸟类的飞行方式不是很好理解，因为其动态翅膀形状和单个羽毛位置之间的关系超级复杂。

对此，机械工程教授David Lentink向他的一些研究生提出挑战，要求他们剖析鸟类翅膀变形机制的生物力学并将这些见解体现在一个具备真实飞行羽毛的变形生物混合机器人上，另外还要以普通鸽子为模型。

经过研究他们发现，鸟类对羽毛的控制更多源于自动而非手动，另外他们还发现，羽毛上的微观结构形成了一种单向魔术贴类的材料，这使得其能形成一种连续的表面而非一堆互不相连的表面。

据了解，研究团队通过利用40根鸽子羽毛和一个级轻的框架打造了一个简单的飞行器。虽然它的升力并非来自羽毛而是由安装在前面的一个螺旋桨提供但这些羽毛会在机器人进行类似于鸟类滑翔时的动作时提供引导和操控。

研究人员在相关论文中写道：“这里提出的欠驱动变形翼原理可能会激发更经济、更简单的用于飞行器和机器人的变形翼设计，并且它们的自由度要比以往想的要大。”

但是，翅膀才是真正有趣的地方。Lentink说，该团队为机器人鸟建立了一个“手指”和“腕部”，并使用正畸松紧带来模仿鸽子翅膀上的韧带。总而言之，这些步骤代表了PigeonBot在天空中变形的翅膀，所有这些都是基于鸽子生物学的。

该机器人具有42个自由度，这意味着它可以以42种独立的方式移动，PigeonBot可以通过四个伺服电机控制40个弹性连接的羽毛的位置。

Lentink和他的团队在研究鸽子的羽毛时也意外发现。随着鸟类伸展翅膀，使骨头伸直，当羽毛滑出时，它们可能会伸展得太远，从而留下小于空气动力学的间隙。但是，令人难以置信的是，鸽子的功能包括可以将其保持在适当位置的闩锁钩系统。

Lentink的团队注意到，当一根羽毛在其正下方的一根羽毛上滑动时，两者会像维可牢尼龙搭扣一样紧扣在一起。一旦羽毛开始滑动太远，微小的微结构像一根钩子上的钩子一样伸出来，在另一根羽毛的下侧碰到一组脊，将它们锁定到位。

在显微镜下，几乎不可能看到这些微小的结构。当录制（在上面的视频中）放大的声音时，羽毛发出的声音就像魔术贴一样。Lentink说：“这是进化的奇迹。”

他说，在所有大小的鸟类中都可以找到相同的属性，包括加利福尼亚秃鹰，它的长翼展达到了北美鸟类的最大，近10英尺。唯一的例外是沉默的飞行器，例如谷仓猫头鹰，它们的羽毛已经进化成使声音比鸽子的声音安静了40分贝。

PigeonBot是有史以来最先进的鸟状机器人，它的出现可能对未来飞机的设计产生深远影响。