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| 本文作者： 不知 | 2015-03-27 12:05 |
在過去幾年中，無人機已經能做很多瘋狂的事了。它們可以以 100 英里/時的速度飛行，可以在水下飛行，還能從 1000 英尺外識別人臉。但它們碰到樹枝依然沒法逃脫摔倒地上的命運。
美國海軍支持的一個研究項目于本周三在《生物靈感和仿生學》期刊上發表文章稱，斯坦福大學的工程師們受蝙蝠和鳥類的啟發，開發出了一種能輕易擠過狹窄空間，并從半空碰撞中恢復的無人機機翼，且無需任何控制。
當這種機翼碰到障礙物時，機翼會拍動，從而讓“折紙一樣”的機翼收縮并展開，這一切都發生在一次動作中。就像下圖那樣，遇到障礙后能折疊：
斯坦福大學機械工程助理教授，此次研究的合著者 David Lentink 表示：“這種機翼能在一次撲閃中展開，速度非常快，一秒鐘能扇動 14 次。”
這一機翼的設計無需無人機操作員的控制，即可自然地收縮和展開。機翼的翼展約為 15 英寸長，由碳纖維和聚酯薄膜制作而成，折疊裝置使用了特殊的 3D 打印關節。這種機翼能承受巨大的力量而不折斷。此次研究的第一作者、博士生 Amanda Stowers 親自測試了這一機翼，發現它在碰撞后能輕易恢復。
Lentink 表示：“哪怕你推或是敲這個機翼，機翼都能自動折疊。如果你想敲重點，可以用根鐵棍來敲。但機翼的表現仍非常好，出乎我們所有人的預料。”
兩人制作了一個計算機模型，模型顯示，不管機翼多大或多小，只要它遇到障礙物就會折疊。無數的計算機和現實模擬顯示，這種機翼設計都能成功地恢復。
遇到墻壁也會折疊
這種機翼還沒有經受飛行能力的測試，但 Lentink 表示不擔心這種測試，因為撲翼無人機已經被證實能飛。他表示，目前他們主要關注的是找到一種方法來復制蝠翼和鳥翼的形態，尤其是鳥翼。隨著研究的繼續，他們希望能盡可能模擬出有羽毛的全能鳥翼。
Lentink 表示：“我們的最終目標是制作出可以大幅改變體積和形狀的機翼。想象一下獵鷹收縮翅膀和張開翅膀時的情景。或者說鴿子。即便是高速飛行的鴿子也能做類似的事情。”
和許多研究人員一樣，Stowers 和 Lentink 也獲得了美國海軍研究辦公室的撥款，為美國海軍開發能通過森林等稠密地區甚至是停靠在樹上的無人機。Lentink 表示，目前的旋翼無人機相比撲翼無人機有很多優點，比如能效更高。但如果是在稠密地區或大風環境中飛行，就需要撲翼無人機了。
其他研究人員也在通過其他方式來解決這一問題，比如創造能更快偵測并對潛在障礙物做出反應的算法。但 Lentink 表示，鳥翼設計也能配合這些進展，從而創造出幾乎不可動搖的無人機。
Lentink 表示：“即便算法完美無缺，要完全避免錯誤也很難。無人機能抵御碰撞無疑要好得多。這讓一切事情都變得簡單了。這一相對簡單的解決方案能抵御這么大的沖擊真的很讓我們驚訝。”
via motherboard
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