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美國聯(lián)邦航空管理局（FAA）的小型無人機(jī)管理規(guī)則（即Part 107）在無人機(jī)通用規(guī)定中會有一些例外許可。比如，通常情況下，無人機(jī)不允許在夜間飛行，但是 FAA 也豁免了不少可以夜間飛行的無人機(jī)。
雷鋒網(wǎng)報道，近日，F(xiàn)AA 首次將“無人機(jī)禁止在非目標(biāo)人群上空飛行”這項規(guī)定的例外許可授權(quán)給了 CNN。FAA 允許CNN 使用無人機(jī)時拍攝到無關(guān)人群，比如體育賽事場地中聚集的人群。
顯然，無人機(jī)飛行下方人群的安全問題是需要考慮的重點。CNN 宣稱，他們會使用舊金山灣區(qū)的創(chuàng)業(yè)公司 Vantage Robotics 推出的無人機(jī) Snap 來解決人群安全問題。
Snap 的重量僅有620克（1.4英鎊）。 更重要的是，這款無人機(jī)的磁力支柱可以在突發(fā)情況下保護(hù)“無辜群眾”：如果無人機(jī)突然降落撞擊到你得頭部，磁力支柱會迅速與螺旋槳分離，減輕對你的傷害。AeroVironment 推出的一款軍用無人機(jī)也應(yīng)用了同樣的技術(shù)，不過他們不是為了降低突然撞擊時對對方的傷害，而是在失速著陸的時候不會傷到自己。
圖片來源：Vantage Robotics
Vantage Robotics Snap無人機(jī)的重量僅有620克，其自帶的磁力支柱可在發(fā)生撞擊時迅速解體
Snap 另一個安全措施是在旋轉(zhuǎn)的葉片上套葉冠圍帶。這種做法在無人機(jī)設(shè)計中并不常見，尤其是在可以室內(nèi)飛行的無人機(jī)上。但是 Vantage Robotics 創(chuàng)造性地使用“張拉整體式結(jié)構(gòu)（tensegrity）“設(shè)計葉冠圍帶。tensegrity是美國發(fā)明家Buckminster Fuller 在100多年前創(chuàng)造的，張拉結(jié)構(gòu)由受拉和受壓單元之間的平衡預(yù)應(yīng)力來保持部件的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)（NASA 也在機(jī)器人設(shè)計中使用了張拉整體式結(jié)構(gòu)）。Snap上羽量級葉冠圍帶的靈感來源于自行車輪軸式樣的結(jié)構(gòu)。
圖片來源：Vantage Robotics。Snap 的葉冠圍帶是一種張拉整體式結(jié)構(gòu)，輕巧而堅固
Snap無人機(jī)更大的一個創(chuàng)意在于它控制偏航的方法——通過螺旋槳的轉(zhuǎn)動使無人機(jī)向左右不斷扭動。其他四軸飛行器僅利用螺旋槳的速度與扭矩的變化來控制偏航，即兩個對角線上的葉片加速，同時另外兩個葉片減速，而向上的總推力保持一致。但是因為兩對葉片旋轉(zhuǎn)方向相反，無人機(jī)機(jī)身會相應(yīng)地發(fā)生旋轉(zhuǎn)。這里關(guān)鍵的問題在于，反扭矩的力量不夠，所以很難在四軸無人機(jī)上對偏航進(jìn)行迅速精準(zhǔn)的控制。對Snap而言，更具體的問題是，Vantage Robotics 不想在 Snap 的相機(jī)架上在再增加第三個軸來控制偏航，所以需要對無人機(jī)偏航進(jìn)行整體的精準(zhǔn)控制。他們的解決辦法是，傾斜螺旋槳：將前螺旋槳稍稍向后傾斜，后螺旋槳向前傾斜。這種二面角的方法常常應(yīng)用在提升飛機(jī)機(jī)翼穩(wěn)定性方面。在模型飛機(jī)上，機(jī)翼二面角也允許飛機(jī)在傾斜飛行的同時進(jìn)行航線控制。Snap 的二面角設(shè)計提升了偏航控制的“自主性“，因為兩個對角線螺旋槳轉(zhuǎn)動時，其傾斜的推力能將扭矩直接作用于飛行器的架構(gòu)中。
圖片來源：Vantage Robotics
大多數(shù)四軸飛行器僅利用螺旋槳的速度與扭矩的變化來控制偏航，而Vantage Robotics 將前螺旋槳稍稍向后傾斜，后螺旋槳向前傾斜，利用這種結(jié)構(gòu)直接通過扭矩對飛行器產(chǎn)生一個推力，能夠?qū)ζ降目刂聘友杆贉?zhǔn)確。
雷鋒網(wǎng)按：更多無人機(jī)資訊可關(guān)注雷鋒網(wǎng)旗下垂直公眾號“新智造”
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