手搓奇迹！34克超轻仿生蜜蜂，以超轻体积实现多功能飞行！
还记得那个在仿生机器人领域树立标杆的Festo公司吗？他们近年来推出了一系列栩栩如生的仿生机器人，每一个都令人叹为观止。
敏捷灵活的仿生燕子BionicSwift，在空中自由翱翔
轻盈生动的仿生蝴蝶翩翩起舞
还有仿生狐蝠、仿生蜻蜓、智能飞鸟等等，这些都是Festo的杰出研究成果。每当Festo推出新品，总能带给我们无尽的惊喜与震撼。
在仿生学习网络的广阔框架下，Festo已经坚持开发飞行相关产品长达15年之久。这期间，他们深入研究了众多飞行动物及其自然飞行原理，积累了丰富的技术成果，并持续从生物模型中汲取灵感。
就在不久前，Festo在面对自主集体性行为这一挑战时取得了重大突破，成功开发出其首款能够实现大规模、完全自主集体飞行的产品——BionicBee。
那么，BionicBee的具体构造是怎样的呢？接下来，就让我们一起跟随机器人大讲堂深入了解吧！
▍重量约等于一颗鸽子蛋，34克超轻仿生蜜蜂如何制成？
据悉，Festo研发的仿生蜜蜂BionicBee，不仅是仿生学习网络中的最新成员，更是凭借其超轻、超小的体积，以及出色的机动性能，成为了该领域的一大亮点。
BionicBee的重量仅为34克，身长22厘米，翼展24厘米，轻巧的体型使其在飞行时具有极高的敏捷性和灵活性。
在研发过程中，开发团队首次引入了衍生式设计方法，通过输入少量参数，让软件自动生成最佳结构设计，不仅优化了材料使用，还保证了结构的稳定性。这种轻量化设计对于提升飞行时间和机动性至关重要。
此外，虽然BionicBee体积小，但其内部构造却极为精巧。狭窄的空间内集成了一个无刷电机、三个伺服电机、电池、减速机和各种电路板。
在翅膀扇动机构、通讯技术组件和控制组件的协同工作下，BionicBee能够精准地调节翅膀的扇动频率和几何形状，从而完成各种复杂的飞行动作。
▍无间隙翅膀振动，飞行动作极极具自然感
值得一提的是，BionicBee的飞行动作极具自然感。
其翅膀能够以180度的角度来回拍打，飞行频率达到15至20赫兹。
通过精确控制内部的无刷电机，BionicBee能够实现无间隙的翅膀振动。同时，翅膀根部安装的三个伺服电机能够实时调整翅膀的几何形状，从而提高飞行效率并产生所需的升力。
当BionicBee需要前进时，它会通过调整翅膀的几何形状来改变升力的分布，使身体向前倾斜并开始前进。
同样地，通过调整左右翅膀的升力差异，BionicBee还能实现翻滚和偏航等复杂动作。
▍手搓仿生蜜蜂，亦能实现自主集体飞行
虽然实现难度较高，但Festo本次推出的仿生蜜蜂BionicBee也同样具备了自主集体飞行能力。
BionicBee这一能力的实现，得益于采用超宽带技术(UWB)的室内定位系统。
为了构建这一系统，研究团队在室内精心布置了八个UWB锚点，分两层安装，从而能够精确地测量运行时间并确定每只蜜蜂在空间中的位置。
这些锚点向仿生蜜蜂发送信号，而蜜蜂则独立测量与发射元件的距离，并利用时间戳精确计算出自身的空间位置。
在集体飞行中，仿生蜜蜂遵循中央计算机设定的路径。
为了实现在紧密队形中的安全、无碰撞飞行，对空间和时间的精确把握至关重要。同时，规划路径时还必须考虑到空气涡流可能产生的相互作用，以确保飞行的稳定性和安全性。
由于每只仿生蜜蜂都是手工制造，微小的制造差异可能会对飞行性能产生影响。因此，这些蜜蜂还配备了自动校准功能。
经过短暂的测试飞行后，每只蜜蜂会确定其单独优化的控制参数。通过这种智能算法，系统能够计算出各个仿生蜜蜂之间的硬件差异，使得整个蜂群能够被外部统一控制，仿佛每一只蜜蜂都是完全相同的。