图丨这个灵巧的机器人“Delfly Nimble”正在他的创造者 Matej Karasek 面前悬停。（图源：Henri Werij, 荷兰代尔夫特理工大学）
很长一段时间，科学家们都认为昆虫的翅膀的工作原理与飞机翅膀一致。翅膀的上下振动引起上下表面的空气流动。由于翅膀的斜面结构，下方的气压高于上方，产生升力使得身体升空。（这是个简要解释，具体的空气动力学参照伯努利原理，这里不做赘述。）但在 1990 年前后，动物学家 Charles Ellington 对这一原理进行了测试。他将各种昆虫放在风洞中试验，结果表明，传统理论产生的升力并不足以帮助昆虫飞行。
Ellington 接下来的研究表明，一种在翅膀前端的稳定涡流可能是昆虫飞行的真正助力。当涡流形成时，它沿着翅膀向末端螺旋流动，将外界空气抽出维持飞行。这一理论解释了昆虫如何悬空，但是没有解释它们如何作出复杂的机动动作，比如快速转弯。这很可能是由于昆虫的翅膀能够轻微旋转，从而调整涡流，获得一侧的额外升力，最终完成转向。不过仍有很多谜团等待科学家探索。因此，这个机器昆虫被制作出来辅助研究。
图 | DelFly Nimble 机器昆虫在空中悬停（图源：Henri Werij, 荷兰代尔夫特理工大学）
荷兰代尔夫特理工大学的 Matej Karasek 长久以来一直对飞行昆虫的敏捷动作着迷，并认为这能够启发他制作无尾振翅的机器人。
他说：“这项研究主要困难在于，如何设计翅膀的传动机构，从而让机器昆虫能在身体的三个轴线上独立运动。”而且这个机构还需要足够的轻巧，让机器昆虫能够载得动它。果蝇的飞行技术为研究提供了根据。Karasek 将机器人编程，模仿前面提到的飞行理论。试验成功了，DelFlyNimble 飞行机器人由此诞生。这个机器人的翅膀每秒钟拍动 17 次，在提供升力的同时也能通过轻微调整翅膀运动来控制飞行方向。机器人可以悬停，或向任何方向飞行（上、下、前、后、侧向）、倾斜转弯、 360 度旋转，还能做筋斗和桶滚特技。这些都是果蝇的飞行技能，尽管这个机器人比果蝇大多了。这个机器人的能量效率也很优秀，能在空中悬停 5 分钟，或者单程飞行 1 公里。
Karasek 说：“和动物试验相比，我们对机器人‘大脑’有完全的控制能力。这让我们能够发现并记录一个新的被动空气动力学机构。这个机构能帮助果蝇在快速侧飞时把控方向。”所以，在逃跑动作中，果蝇不需要一个额外的主动反馈机构来控制飞行了。
Karasek 还表示：“这个机器人为我们的昆虫研究带来了新的可能，不过它仍然是一种全新的有独门绝技的飞行机器人。”由于其高效飞行能力和更佳的操纵性，昆虫仿生无人机在未来可能会比现有的无人机更有前途。而且由于使用现有工艺和组件，DelFly Nimble 机器人制造成本也相对低廉。
