鸽子无处不在，它们在城市里赢得了“有翅膀的老鼠”的绰号。但它们至少有一个优点:它们是强壮的、肌肉发达的飞行者，天生适合应对建筑物之间吹来的大风。
现在，工程师们将鸽子的飞行羽毛添加到一个空中机器人上，开始对这个物种进行研究。由此产生的融合自然被称为“鸽子机器人”。
鸽子机器人巧妙地将传统飞行器的可靠元素与进化的可靠元素相结合。该项目背后的研究人员并不是试图建造一个像鸟一样拍打翅膀的机器，从工程角度来看，这是很难做到的;他们用生物和机械的混合体来了解鸟类是如何飞行的。
“我真的很想了解鸟类是如何改变翅膀形状的，”斯坦福大学(Stanford University)机械工程助理教授戴维·兰廷克(David Lentink)说。他是《科学机器人》(Science Robotics)杂志一项新研究的主持者。
一个螺旋桨拉着鸽子机器人穿过天空，一个你可能在典型的模型飞机或商业喷气客机上看到的机身和尾部组成了它的身体。当然，不同之处在于翅膀，每边有20根羽毛。(它们是白色的，因为它们来自食品级鸽子，也就是乳鸽。)为了将人造翅膀上的羽毛固定在一起，工程师们使用了牙齿矫正橡皮筋。
为了控制机器人，Lentink的团队给了鸽子机器人发动机——每侧一对，可以调整每个人造翅膀和两个不同关节处的飞行羽毛。然后，研究人员可以使用一个遥控器来移动翅膀，使机器鸟转弯和倾斜。这是模仿真正的鸽子在空中控制飞行轨迹的方式，尽管机器人的翅膀没有真正的鸽子的活动关节和自由度。
Lentink说:“我们确定，鸟类可以只用手指来导航。”事实上，鸟类的翅膀和人类的手臂在结构上有一些相似之处:例如，翅膀有肱骨、桡骨和尺骨。在每个翼尖上，它们都有手指状的结构，可以移动约30度，通过微妙的动作控制它们的飞行。
在研究鸽子机器人时，Lentink和他的学生了解了生物材料与机器人结合的细微差别。他说，现在回想起来，一个明显的发现是，在机器人上“你不能在个体之间交换羽毛”。换句话说，当鸽子机器人的所有羽毛都来自于同一只鸟时，它的工作效率最高。
把羽毛装进飞行器还需要一些独特的维护。“如果它们被弄乱了，你可以梳理它们，”他说。他的意思是用手抚平羽毛，这与鸟类整理自己的方式不同——它们用喙把油涂在羽毛上，以加强和防水。
这种独特的有羽毛的机器和真正的飞机之间也有一些相似之处;在某种程度上，商用和军用飞机在飞行中会改变机翼的形状。例如，在起飞和降落时，波音747这类客机的飞行员会伸展机翼上的襟翼和板条，以产生更大的升力，副翼等移动表面允许飞机翻滚和转弯。还有F-14“雄猫”，美国已经不再使用它了——它有复杂的机械机翼，可以在飞行中改变前进或后退的位置。但这些都无法与真正的鸟类以自然的技巧飞翔、拍打和调整翅膀相比。
尽管如此，Lentink确信，未来的飞机可以利用变形机翼——也许每个机翼的一部分会以某种方式弯曲——结合鸽子和其他鸟类的经验。
“你不会看到像我们的机器人一样有羽毛的飞机，”他说，“但你会在它们身上找到类似的智能材料，它们能更好地匹配工程约束，比现有的飞机实现更多的鸟类功能。”
