美國華盛頓大學研究人員開發(fā)出一種小型機器人設備，可在下降過程中通過折疊形式來改變它們在空中飛行的方式。2023 年9 月13 日，該研究成果發(fā)表在《科學·機器人》上。

這種微型飛行器重約400 mg，當從40 m 高的微風中掉落時，可飄行一個足球場的距離。每個設備都是無電池設計，僅有太陽能收集電路和控制器，以觸發(fā)半空中的這些形狀變化。它們還攜帶了機載傳感器，以便在飆升時測量溫度、濕度和其他條件。

研究人員稱，折紙技術為微型飛行器開辟了新的設計空間，將來自樹葉幾何圖案的靈感與能量收集和微型執(zhí)行器相結合，飛行器就能模仿不同樹葉在半空中的飛行。這種高能效的方法可對微型飛行器的下降進行無電池控制。

團隊表示，這些飛行器系統(tǒng)解決了幾個設計上的難題，如足夠堅硬，以避免在發(fā)出信號之前意外過渡到折疊狀態(tài)；又比如狀態(tài)之間能快速轉換，設備的板載執(zhí)行器只需大約25 ms 即可啟動折疊；它們還能在不受電源束縛時改變形狀，功率收集電路利用太陽光即可提供能量。

目前，該微型飛行器只能向一個方向過渡——從翻滾狀態(tài)到下降狀態(tài)，但允許研究人員同時控制多個微型飛行器的降落。未來，該設備將能夠在兩個方向上過渡，也將支持在湍流風條件下更精確地著陸。