0226 仿生鳥 撲翼飛行器 仿生機器鳥

元智學生研發仿生機器鳥 軍事用途廣 元智大學電機系碩士班學生林杰民、吳其原以及電機系大四學生黃于修，在邱智煇教授的指導下研發設計「仿生機器鳥」，並在104年度全國微電腦應用系統設計創作競賽中脫穎而出，獲得研究所組第三名佳績。\r
無人飛行載具(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)近幾年的研究相當活躍，尤其以軍事運用最多，隨著空氣動力學與微機電系統的技術不斷發展，飛行器的技術開始趨向小型化、輕量化發展，微型飛行器(Micro Aerial Vehicle,MAV)正是在這樣的背景下出現的產物，微型飛行器在眾多應用領域中有著不可估量的潛力，世界上許多發達國家已經開始將研究MAV技術列為重點。\r
人類自古的夢想之一，就是能夠像鳥一樣在空中飛行，隨意自在的飛行。此仿生機器鳥的概念來自於達文西（Leonardo da Vinci）的手稿，經由觀察鳥類飛行姿態研究鳥類翅膀結構，手繪設計出撲翼飛行器之構想。 元智電機研究生林杰民表示，仿生機器鳥之翅膀主要靠機構來驅動，其動力源為小馬達，配合減速齒輪組、驅動機構、機身、兩側翼翅及尾翼來組成完整之仿生機器鳥。控制系統之電子裝置有訊號接收、傳送裝置、電子變速器、馬達控制器、電池等，可將其電子裝置設置於機身內，然後操控撲翼飛行器之遙控裝置，配合智慧型肢體平衡控制器，即可控制仿生機器鳥之飛行速度與方向。\r
林杰民說，本設計的仿生機器鳥，是藉由翅膀的拍打來達到飛行的目的，並沒有使用額外起降裝置。智慧型仿生機器鳥，將以最小的總重量，同時功能性整合翅膀的推進和升降、以及在軀幹及尾翼的飛行控制單元，達成整體仿生機器鳥之建構。 林杰民表示，仿生機器鳥利用飛行控制系統來實現撲翼機翅膀拍動的動作，外型長80公分、寬120公分、重量700克，如同真正的鳥兒一樣，機器鳥的尾巴不單只為了擺動與美觀所設計。它不僅能產生浮力也充當著方向舵的角色，就像飛機上尾翼一樣，尾部細微的左右擺動可以用來改變飛行方向及左右傾斜。\r
林杰民強調，仿生機器鳥的翅膀主要靠硬體機構來驅動，其動力源為小型無刷馬達，配合減速齒輪組、連桿驅動機構、碳纖維機身、兩側翼翅及尾翼來組成完整之仿生機器鳥機身。另一方面，控制系統之電子裝置有訊號接收、命令傳送裝置、電子變速器、姿態感測器、GPS導航模組、電池等，我們將其電子裝置設置於機身內，然後操控撲翼飛行器之遙控裝置，配合智慧型肢體平衡控制器與GPS導航控制，即可控制仿生機器鳥之飛行速度與方向。 在應用層面上，撲翼飛行器的發展提供廣大的思考空間，其模仿生物拍翅的特點可望在軍事方面使用無人機的匿蹤偵察領域；於飛軍事領域，亦可利用體型較大之機器鳥在機場跑道威嚇附近的鳥類，降低鳥擊事件的發生，有提高飛行安全的效果；未來還可做為地震發生或是水災地區災後的勘察等工作。