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可自由組合隊形的飛行機器人

瑞士蘇黎世聯邦理工學院的研究人員近日展示了一種神奇的小型機器人，它們能夠自行組裝成多螺旋槳無人機，在空中飛行。

該校教授拉菲羅·丹德雷亞與研究生馬克西米里安和雷蒙德·昂聯手制作出這種能自動組裝成無人機的六邊形裝置。這項研究最大的成功就是這臺機器人完全不用控制，每個小型機器人自己就能決定如何在空中編隊。

機器人首先在地面隨機編隊后，再飛到空中。每個小型機器人上都配有3個全方向輪子，可以讓它向任何方向轉動或行駛。比方說，機器人事先被編好程序，尋找光照區域。當機器人相互接近時，一臺機器人會按照一個圈旋轉，而其他機器人則會原地打轉。機器人身上的鎖扣會把它們連在一起，而紅外線光束則會在機器人之間傳遞信息。

一旦這個區域內所有的機器人都連在一起，無人機會停在原地，傳感器會進行短暫的調整，隨后所有機器人的螺旋槳將同時旋轉，將它們帶到空中。為了抵消扭矩，一半機器人的螺旋槳需要按順時針旋轉，而另一半需要按逆時針旋轉。

當所有機器人都飛上天，在空中盤旋時，每臺機器人會通過慣性傳感器檢查是否存在傾斜和打轉的情況蘋果公司的iPhone和iPad也使用了相同的傳感器，來感應設備的傾斜情況。每臺機器人會通過增減螺旋槳的轉速，進行輕微調整，避免傾斜和打轉。紅外線光束傳輸的數據會讓機器人決定飛行方向和重心。

一旦所有機器人飛到了一個既定高度，它們就會自動分離，落到地上。由于每個機器人的螺旋槳存在轉矩，所以這些機器人無法單獨飛行。當它們落地后，它們又會重新組合到一起，重復剛才的動作。這項研究的關鍵在于解決了螺旋槳無人機任意編隊的控制問題。

它不僅可以組合成環形或圓形等規則形狀，而且可以組合成任意形狀飛行。

這是這個研究小組所制作的第二臺類似機器人，他們制作的第一臺模型采用磁鐵將各組件組合在一起，用小型電子針進行通信。而新一代機器人的花瓣式組合方式和紅外線數據傳輸則更為先進。所有機器人全部通過3D打印技術將CAD圖紙上設計變成實物。