Image: High Performance Robotics Lab/UC BerkeleyThe UC Berkeley morphing drone in the unfolded (top) and folded (bottom) configurations. The drone changes shape without the use of any additional actuators: When low thrust forces are produced by the propellers, springs pull the arms downward into the folded mode. When high thrust forces are produced, the vehicle transitions into the unfolded mode.
去年年底,我們曾報道過蘇黎世大學的avide Scaramuzza實驗室的一款可折疊無人機,它可以在半空中改變形狀,飛行穿過狹窄的縫隙。該無人機使用伺服系統來實現其不同的配置功能,這使得它非常靈活,但代價就是增加了系統復雜性和自身重量。今年早些時候,加州大學伯克利分校(UC Berkeley)的研究人員在蒙特利爾的ICRA上展示了一種可折疊無人機的新設計,由于無人機自身螺旋槳的力量控制著彈簧加載的武器,這種無人機能夠在不到半秒的時間內將自身收縮50%。
該設計的關鍵是彈簧在四旋翼飛行器的被動鉸接臂上施加恒定的張力。當電機關閉時,足夠的張力使臂向內移動,但是當電機打開時,它們施加的力比彈簧施加的力更強,將機臂再次折疊并保持在那里。實際轉換點(電機施加的力克服彈簧上的張力,反之亦然)經過仔細校準,以確保四旋翼無人機在大多數時間內保持四旋翼狀態,并且僅在需要時折疊起來。
然而,在視頻中,研究人員得到了四旋翼飛行器的軌跡,所有這些都是為了進行接近、折疊、展開和恢復,然后將實際窗口與該軌跡對齊。
看到這樣一架折疊無人機,你可能會想,為什么你不把一架常規無人機縮小到足夠小,以適應所有的大小呢。使無人機變大而不是變小的原因主要是它能攜帶更多的有效載荷并在空中停留更長的時間,同時也因為擁有彼此相距較遠的發動機使無人機更加穩定,能夠更好地抵御風等干擾。
這種設計的最大優點是它相對地減少了無人機的系統復雜性,同時仍能實現動態折疊,大大減小了無人機的尺寸。并且在展開狀態下,它與普通四旋翼無人機一樣容易控制。研究人員還表示,他們可能會將四旋翼無人機折疊成一個更緊湊的狀態——現在的限制條件是,如果使它變得更小,螺旋槳會產生相互碰撞的問題。
研究人員正在進一步尋找解決方案。
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原文標題:彈簧式可折疊無人機可在飛行途中折疊
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