甲蟲犀金龜俗稱「獨角仙」。它擁有兩對翅膀——一對厚實的鞘翅，作為前翅；和一對薄膜狀的、可以像折紙一樣折疊的後翅。
甲蟲擁有所有昆蟲中最復雜的振翅和收翼機制。
台北時間7月31日晚，一項線上發表在國際學術雜誌【自然】（Nature）上的最新研究，揭開了甲蟲「獨角仙」犀金龜的振翅和收翼之謎，並啟發了人們如何改進撲翼機。
相比固定翼或旋翼飛行器，撲翼機具有飛行效率更高、隱蔽性強、機動性強、適應力強等優點。撲翼機的機翼能像鳥或昆蟲的翅膀那樣上下撲動，進行適時調整。
過去十年中，科學家們開發出模仿昆蟲的多種撲翼機器人，但是，它們都無法像昆蟲一樣收翼——在碰撞或休息時，收起柔軟而強韌的翅膀。這些機器人都使用完全伸展的撲翼。
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振翅的甲蟲。(00:11)
來自瑞士洛桑聯邦理工學院的研究人員黃武潘（Hoang-Vu Phan）及其同事透過高速攝影機，拍攝犀金龜振翅和收翼過程，並進行分析。
他們將最新的發現套用在微型撲翼機的設計上，實作了100毫秒內快速關閉其機翼，同時允許其在各種頻率下在一個拍打周期內釋放機翼。
Hoang-Vu Phan向澎湃科技介紹，這種微小的撲翼機器人可用於人類無法進入的狹小空間，例如在倒塌建築物中執行搜救任務。在這種情況下，撲翼機器人可以在飛行後將脆弱的翅膀折疊存放在身體上，便於在狹窄的空間中移動，也降低了損壞的風險。它也可以幫助生物學家研究昆蟲的飛行力學，探索森林中昆蟲的野生行為。這是傳統旋翼無人機無法實作的。
可以快速關閉機翼的微型撲翼機。
鳥類和蝙蝠因為擁有發達的胸肌等飛翔肌肉，能夠在飛翔時伸展翼、翅，而在休息時，收起翼、翅，使之貼附身體。昆蟲雖然也能這樣振翅、收翼，但其細節機制一直是個謎。
甲蟲飛行時，需要先舉起鞘翅，再展開相對「龐大」的後翅，並主要靠扇動後翅，來提供飛行動力，實作騰空、懸停等飛翔動作。停下來時，它的一對後翅能夠折疊，藏在鞘翅底下。
Hoang-Vu Phan及其同事發現，甲蟲展開翅膀需要經過兩個過程，其中，其後翅動作的完成不需要肌肉控制。
他們發現，甲蟲後翅的釋放、展開是被動的，其折疊收起也是被動的。在沒有鞘翅的情況下，其後翅會保持擡升狀態。因此，在第一階段，當甲蟲開啟鞘翅，它的後翅就會像彈簧一樣，部份彈開，表現出欠阻尼彈簧-質素系統的特征。
研究人員發現，甲蟲的後翅只有在開始拍打時才會展開。也就是說，在第二階段，甲蟲拍打後翅的同時，後翅基部提升，翼尖展開，進入飛行狀態。
而甲蟲收起後翅，需要鞘翅的推動，用一個前緣推動另一前緣。為了驗證這一點，Hoang-Vu Phan及其同事將甲蟲的一個鞘翅去掉，發現甲蟲在沒有鞘翅的情況下無法縮回後翅。
此前，人們對於甲蟲的後翅如何提升到飛行位置，並重新恢復折疊的機制仍然知之甚少。有研究認為，甲蟲的胸部肌肉驅動了其後翅基部運動，但缺乏支持這一理論的實驗證據。而最新發表的研究證據顯示，其後翅的釋放與鞘翅有關，其折疊由鞘翅驅動。
受到前述觀察結果的啟發，Hoang-Vu Phan等研究人員制作了一個模仿甲蟲翅膀被動展開與縮回的微型機器人，機器人成功地起飛並維持了飛行。
Hoang-Vu Phan在接受澎湃科技采訪中表示，該微型機器人機翼的「腋窩」處配備了彈性腱，替代甲蟲的鞘翅，以促進其在100毫秒內快速關閉機翼。這不僅使機器人更像昆蟲，而且讓它們可以在起飛時被動展開翅膀，穩定地懸停，並在著陸時或飛行中發生碰撞時快速收翼，而無需額外的裝置。
