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只要踏入無(wú)人機(jī)領(lǐng)域，恐怕炸機(jī)的噩夢(mèng)你早晚都會(huì)遇到，區(qū)別的只是無(wú)人機(jī)能否修好了。不過(guò)在自然界，這種直接摔殘的情況卻并不多見(jiàn)。舉例來(lái)說(shuō)，鳥(niǎo)類(lèi)和昆蟲(chóng)都會(huì)偶爾在空中沖撞些物體，但通常它們都能全身而退，這一切都要感謝數(shù)萬(wàn)年來(lái)的進(jìn)化，它們的身體柔韌度十足，這在關(guān)鍵時(shí)刻足以救命。
瑞士洛桑高等工業(yè)大學(xué)（EPFL）的機(jī)器人專(zhuān)家就向鳥(niǎo)類(lèi)和昆蟲(chóng)取經(jīng)，設(shè)計(jì)了一款彈性十足的四軸無(wú)人機(jī)，炸機(jī)再也不會(huì)成為用戶的夢(mèng)魘了。
眼下，無(wú)人機(jī)也有三種主要的抗沖擊設(shè)計(jì)。第一種是螺旋槳保護(hù)罩，裝了它不但能防止無(wú)人機(jī)傷人，還能在墜落時(shí)保護(hù)螺旋槳。第二種抗沖擊設(shè)計(jì)重在吸能，防止無(wú)人機(jī)墜落后摔得七零八落。一般商家會(huì)用上柔韌性較好的連接器，這樣一來(lái)無(wú)人機(jī)就不再“硬邦邦”的了。不過(guò)這種設(shè)計(jì)也有問(wèn)題，那就是在飛行時(shí)遇到復(fù)雜天氣情況容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性問(wèn)題。
第三種方式更加直接，那就是給無(wú)人機(jī)裝上防護(hù)罩。瑞士的 Flyability 公司去年就推出了可碰撞無(wú)人機(jī) Elios，在某些領(lǐng)域該無(wú)人機(jī)取得了不錯(cuò)的使用效果。不過(guò)，這樣的設(shè)計(jì)也有問(wèn)題，那就是防護(hù)罩的加入讓無(wú)人機(jī)體積大了60%，原本不該發(fā)生的碰撞可能也會(huì)變成不可避免的碰撞。此外，巨大的防護(hù)罩也增加了無(wú)人機(jī)的負(fù)擔(dān)，降低了原本就不長(zhǎng)的續(xù)航時(shí)間。
可碰撞無(wú)人機(jī) Elios
與以上三種設(shè)計(jì)相比，EPFL 的創(chuàng)意更像是妥協(xié)的結(jié)果：只有當(dāng)無(wú)人機(jī)真正撞上某物時(shí)，其柔軟的特性才會(huì)被激活。
雷鋒網(wǎng)了解到，這款產(chǎn)品的設(shè)計(jì)靈感來(lái)自昆蟲(chóng)的翅膀。在飛行時(shí)，昆蟲(chóng)的翅膀需要足夠的硬度，但在吸收沖擊時(shí)翅膀卻必須柔韌度十足，為了取得兩者間的調(diào)和，黃蜂進(jìn)化出了一種特殊的連接機(jī)構(gòu)：在發(fā)生碰撞時(shí)，其整個(gè)翅膀可以逆壓縮。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，黃蜂翅膀可在軟硬兩種狀態(tài)間任意切換，在不影響飛行的情況下獲得特有的機(jī)械彈性。
無(wú)人機(jī)的兩部分由磁力吸附在一起
EPFL 的四軸無(wú)人機(jī)用上了柔性框架，無(wú)人機(jī)核心部位周?chē)鷩蝗Υ判圆牧稀Ｒ坏┡鲎舶l(fā)生，整個(gè)柔性框架會(huì)從磁性材料上彈開(kāi)，吸收碰撞產(chǎn)生的能量。當(dāng)碰撞能量被抵消后，無(wú)人機(jī)上的橡皮圈會(huì)將彈性框架拉回重新吸附在磁性材料上，這樣一來(lái)無(wú)人機(jī)就不會(huì)因碰撞而炸機(jī)了。
這樣的設(shè)計(jì)讓 EPFL 的四軸無(wú)人機(jī)擁有了黃蜂的特性，在飛行時(shí)它足夠堅(jiān)硬，穩(wěn)定性和操控性都不會(huì)受影響，在碰撞時(shí)卻能變身“安全氣囊”。
EPFL 的測(cè)試也證明了這一設(shè)計(jì)的可行性，在 50 次碰撞后，無(wú)人機(jī)并未受到永久性破壞。
EPFL 智能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的研究人員表示，這種設(shè)計(jì)不但可以用在無(wú)人機(jī)上，還能用在其他類(lèi)型的機(jī)器人上。有時(shí)為了動(dòng)作的精準(zhǔn)（還有其他原因），機(jī)器人都被設(shè)計(jì)成鋼筋鐵骨，這樣一來(lái)，柔韌性成了它們的“軟肋”，在執(zhí)行抓取、移動(dòng)甚至人機(jī)交互任務(wù)時(shí)，它們很容易敗下陣來(lái)。
Via. Spectrum.ieee 雷鋒網(wǎng)編譯
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