中國的科學家們研發了一款仿鷹飛行機器人，名為 RoboFalcon2.0，該機器人能夠像鳥類一樣起飛，為鳥類飛行的機制提供了新的見解，並有望在生物啟發的航空領域帶來進步。這款原型機模仿了鳥類在起飛和低速飛行過程中拍打、掃動和摺疊翅膀的方式，與大多數依賴固定翼螺旋槳或懸停旋翼的機器人不同，RoboFalcon2.0 採用了新穎的拍打掃動摺疊（FSF）翅膀運動，將升力產生與俯仰控制相結合。這種創新的設計使得 RoboFalcon2.0 能夠在不同的飛行條件下靈活應對，顯示了機器人在模仿自然飛行方面的潛力。
風洞實驗顯示，將翅膀以較大角度向前掃動能增強升力，並幫助機器人向上俯仰，這是起飛過程中的一個關鍵步驟。模擬結果確認了這一機制：掃動能增強翅膀前緣的渦流，提升了空氣動力學作用，同時將壓力中心向前移動，以穩定俯仰。在現實世界的測試中，RoboFalcon2.0 成功地利用 FSF 運動從地面起飛。與鳥類一樣，它在支撐腿上向前傾斜，快速拍打翅膀以產生升力，並逐步過渡到向前飛行。
RoboFalcon2.0 的突破在於其可重構的翅膀系統。通過將機械解耦裝置與輕量框架結合，這款機器人能夠以協調的節奏拍打、掃動和摺疊翅膀，這是早期鳥類比例機器人所無法實現的。這種配置產生了傾斜的拍打平面，與大雁、禿鷹和翠鳥在慢速飛行時的翅膀運動相似。RoboFalcon2.0 僅重 800 克，翼展達 1.2 米，足夠輕巧以捕捉小型鳥類的動態，同時又具備足夠的穩定性以進行受控實驗。儘管在起飛過程中其能耗激增，但研究人員指出，這一模式與生物鳥類在起飛時的高代謝成本非常相似。
風洞測量結果顯示，FSF 運動提供了更高的升力係數和更好的頭部俯仰時刻，相比於簡單的拍打運動，具有明顯的優勢。可調的掃動幅度最高可達 25 度，使機器人能夠相對於其身體精確調整空氣動力學中心，從而改善起飛時的控制。野外測試展示了該系統的潛力和局限性。雖然 RoboFalcon2.0 能夠平穩起飛並維持低速飛行，但在速度提高時卻在俯仰穩定性上遇到了挑戰。缺乏尾部升降舵使得機器人在快速飛行中喪失了控制能力，這是團隊計劃在未來版本中解決的問題。
這項成就意義重大。大多數拍打翅膀的機器人依賴受昆蟲啟發的懸停或外部發射機制，如彈射器。RoboFalcon2.0 首次展示了自供能的鳥類比例起飛，重現了真正脊椎動物的生物力學。這項工作在監視、環境監測和防禦等領域具有潛在的應用價值，因為垂直升力、靜音操作和低速靈活性非常重要。與旋翼無人機相比，類似鳥類的機器可能在效率和隱蔽性方面更具優勢，更自然地應對湍流條件。目前，RoboFalcon2.0 仍然是一個實驗平台，但通過忠實地複製鳥類翅膀的微妙運動，研究人員為飛行器的未來打開了新的大門，使之不僅能夠飛行，更能像自然界一樣飛行。這項研究的發現已發表在《Science Advances》期刊上。
