环形阻尼昆虫级扑翼机

无控自稳定悬停15秒

用圆柱对称阻尼器产生三维恢复力矩，让昆虫级扑翼机不再依赖主动飞控，大幅延长垂直稳定时间。

Lu, Xiang · Wu, Yulie · 陈洁 · 杨诚 · 吴学忠 · 肖定邦

Research 2025

参数信息

无缆悬停时长

>15 s

垂直稳定时长提升倍数（相对十字型阻尼器）

5 ×

垂直稳定时长提升倍数（相对无阻尼系统）

20 ×

整机质量

241 mg

无阻尼原型质量

204 mg

翼展

68 mm

技术优势

无需主动控制

圆柱对称阻尼器通过优化涡分布产生三维恢复力矩，实现各向同性阻尼，无需传感器或控制算法即可稳定悬停。

稳定时间跃升20倍

与无阻尼系统相比垂直稳定时长提升20倍；与十字型阻尼器相比也有5倍提升，远超已有被动方案。

载重负担小

阻尼器设计轻巧，整个Tumbler样机仅241 mg，在增加稳定性的同时未显著牺牲有效载荷。

应用场景

• 微型无人机：用于狭小空间侦察与应急探测，无需复杂飞控即可稳定悬停。
• 扑翼机器人：作为研究平台验证扑翼气动与被动稳定机理，加速仿生飞行器迭代。
• 昆虫机器人：展现昆虫级机器人摆脱主动控制与外部传感的潜力，适合群体作业。