毫无疑问，这是科幻小说里的东西变成了现实:世界上最小、最轻的类似昆虫的飞行器进行了成功的测试，实现了短暂但持续的、单独的、无系绳的飞行(图1)．它被称为“Robobee”，由哈佛大学微型机器人实验室(Harvard University Microrobotics Laboratory)的一个多学科团队开发，重量为259毫克(包括车载太阳能电池和电子设备)，使用约120毫瓦的电力。“翼展”约3.5厘米，整体高度约6厘米。(请注意，“类昆虫”通常被认为是质量低于500毫克，翼展小于5厘米。)
1.“Robobee”是一种厘米大小的飞行器，利用缓慢扇动的翅膀飞行。为车辆供电的太阳能电池位于机翼系统上方，电子设备位于下方(如图所示，车辆被镊子夹住)。
这种微型飞行器的物理布局是对其前身的一个重大升级，大约六年的工作，它需要一根电源线，因此不是没有系绳。“当你在电影中看到工程技术时，如果有什么东西不好用，人们就会尝试一两次，然后突然就好用了。真正的科学不是这样的，”团队成员、研究生伊丽莎白·法雷尔·赫布林(19博士)观察道。
最明显的变化是机翼从两个增加到四个(效率提高了30%)，同时执行机构和传动比也发生了不太明显的变化(提高了38%)，从而提高了车辆的效率和升力(图2)．太阳能电池设置在扇动的翅膀上方约3厘米，以避免遮挡。
2.这张Robobee的示意图显示了它的主要功能块和改进的基本安排。
这些变化和其他一些变化最终首次允许了无系绳的、自主动力的飞行。下面这段90秒的视频令人着迷，有点催眠，捕捉到了扇动翅膀的优雅。(请注意，视频中看到的系绳只是一种被动的凯夫拉尔(Kevlar)安全绳，如果Robobee坠毁，无法携带电力或数据，它需要用它来最大限度地减少损害。)
哈佛大学工程与应用科学学院(SEAS)的罗伯特·伍德(Robert Wood)教授，也是哈佛大学维斯研究所(Wyss Institute)的教员和Robobee项目的首席研究员，他指出:“这是几十年来形成的结果……为飞行提供动力是一种两难的局面，因为在小范围内飞行效率本来就很低，在质量和动力之间的权衡变得极其困难。”
四个机翼的最大升力为370毫克，由两个铝增强压电驱动器驱动。最高的升重比为4.1:1，比典型的生物对照者显示了每“肌肉”质量更大的推力。机翼采用激光加工工艺，使用内部开发的制造工具，该工具已经发展成熟，成为小型机器人制造的主要资源。
3.图中显示的是一个六电池光伏阵列(a)。该图显示了该太阳能阵列在与光源不同距离处获得的功率(测量精度约为±5 mW)。太阳1号的功率大约是46兆瓦。
这六块太阳能电池(市面上最小的)每块重10毫克，当太阳达到最大强度时，能提供0.76兆瓦/毫克的能量(图3)．然而，对Robobee来说，即使是充足的阳光也不够，它需要大约三个太阳的光强度，所以测试是在室内用卤素灯进行的。太阳能电池板的低压输出必须通过直流-直流子系统转换成200 v /170 hz的脉冲供压电驱动器使用(图4)．
4.驱动电子学细节:产生相同扑动运动学的三种驱动波形(a)。双向反激变换器的电路图- v在输入电压C在是输入电容Ql低侧开关Dl是低侧二极管，LP为变压器一次绕组，L年代是变压器的二次绕组，QH高侧开关DH是高侧二极管，VO是输出电压(b)。全电路图，包括两个双向反激变换器从b(紫色)，驱动两个压电双晶片(标签'致动器')，在MCU中的一个ADC(橙色)监控板A的输出电压(V一个)或盘子B (VB)使用相应的低电压Vdiv,或Vdiv, B，分别(c)。查找表将结果与所需电压V进行比较des并产生相应的脉冲到开关QH,,问L,,问H、B,问L B，而附加开关Q年代当A板被驱动时，用电把B板夹到接地上。C一个和CB是执行器板的电容。(c)的电路为(d)所建。
对于动力飞行，功率重量比的分析显然是至关重要的。的表格列出所需供应的物料清单(bill of materials, BOM)和各部件的质量。
他们的论文”,昆虫大小的扑翼微型飞行器的无栓飞行”,发表在自然(一个未锁定的版本被发布在这里)，提供深入的细节，图表，图表，性能和权衡分析，和有用的参考资料，以及10多个视频。还有一些不太技术性的讨论和背景自然新闻及意见”,机器人蜂的飞行“设计、执行和飞行展示了如何在重量、力量、控制、力量、弹性甚至成本等相互竞争的利益之间妥协，从而实现一个成功的、真正独特的项目。”
