YZU Biomorphic Robot wins award in Microcomputer Applications Contest元智學生研發仿生機器鳥 軍事用途廣

Instructed by Professor Chih-Hui Chiu (邱智煇), the team from Dept. of Electrical Engineering creates the biomorphic robot and wins the Third Award in the National Microcomputer Applications Contest.

Two graduate students and one undergraduate contribute to the accomplishment, and they are Chieh Ming Lin (林杰民), Chi Yuan Wu (吳其原) and Yu Hsiu Huang (黃于修). The team’s work, a flying biomorphic robot, is 80 cemetery in length, 120 in width and 700 grams in weight. The bird-shape robot has a tail while floating to one side or another and changing direction. The flying machine applies to the drone spies for the military.  For non-military purposes, the biomorphic robot can keep the civil airplanes from the bird strikes on the runways, and applies to the development of unmanned vehicles for disaster surveys.

【本報訊】

(元智學生研發仿生機器鳥-吳其原、吳志揚校長、黃于修、林杰民(由左至右)。)

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。

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。

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。

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。

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渴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。