可自由组合队形的飞行机器人

瑞士苏黎世联邦理工学院的研究人员近日展示了一种神奇的小型机器人，它们能够自行组装成多螺旋桨无人机，在空中飞行。

该校教授拉菲罗·丹德雷亚与研究生马克西米里安和雷蒙德·昂联手制作出这种能自动组装成无人机的六边形装置。这项研究最大的成功就是这台机器人完全不用控制，每个小型机器人自己就能决定如何在空中编队。

机器人首先在地面随机编队后，再飞到空中。每个小型机器人上都配有3个全方向轮子，可以让它向任何方向转动或行驶。比方说，机器人事先被编好程序，寻找光照区域。当机器人相互接近时，一台机器人会按照一个圈旋转，而其他机器人则会原地打转。机器人身上的锁扣会把它们连在一起，而红外线光束则会在机器人之间传递信息。

一旦这个区域内所有的机器人都连在一起，无人机会停在原地，传感器会进行短暂的调整，随后所有机器人的螺旋桨将同时旋转，将它们带到空中。为了抵消扭矩，一半机器人的螺旋桨需要按顺时针旋转，而另一半需要按逆时针旋转。

当所有机器人都飞上天，在空中盘旋时，每台机器人会通过惯性传感器检查是否存在倾斜和打转的情况苹果公司的iPhone和iPad也使用了相同的传感器，来感应设备的倾斜情况。每台机器人会通过增减螺旋桨的转速，进行轻微调整，避免倾斜和打转。红外线光束传输的数据会让机器人决定飞行方向和重心。

一旦所有机器人飞到了一个既定高度，它们就会自动分离，落到地上。由于每个机器人的螺旋桨存在转矩，所以这些机器人无法单独飞行。当它们落地后，它们又会重新组合到一起，重复刚才的动作。这项研究的关键在于解决了螺旋桨无人机任意编队的控制问题。

它不仅可以组合成环形或圆形等规则形状，而且可以组合成任意形状飞行。

这是这个研究小组所制作的第二台类似机器人，他们制作的第一台模型采用磁铁将各组件组合在一起，用小型电子针进行通信。而新一代机器人的花瓣式组合方式和红外线数据传输则更为先进。所有机器人全部通过3D打印技术将CAD图纸上设计变成实物。