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蚊式无人机 全面改善避障功能

无人机小巧、敏捷,能快速穿越各种空间,但太快的速度也带来了不小的麻烦。比如有时由于速度太快,它们可能来不及避开突然出现的障碍物,就憨憨地一头撞上去。当然,想要解决这种憨憨行为也不是没有方法,那就是尽可能给无人机里塞许多传感器,这样它们的感应能力会显著提升。但有一个问题是,感应器要占据空间、消耗功率,因此无人机的耐用性会下降。而且感应器本来就不便宜,这会让无人机造价更高。

怎么让无人机又便宜,又更好用呢?(怎么不去问问神奇海螺?)这一点,问海螺可能确实没什么用,但你去问问蚊子说不定就能找到答案。蚊子,又轻又灵敏。我们不仅没有听过蚊子撞墙而死的惨案,它们更能大概率躲过你的手掌攻击。(吸饱了血飞不动的不算!)

蚊子是如何获得这种神奇能力的?《科学》杂志的新研究发现,节肢动物具有异常敏感且多样化的机械感受器,它们可探测外部环境变化,从而避免发生碰撞。而这些位于触角底端,由大约1.2万个细胞排列构成的圆形结构,也被称作琼氏器,能感受到昆虫的触角运动。琼氏器可以探测流体流动、重力牵引和声音刺激,是动物王国中最敏感的机械感受器官之一,而蚊子的琼氏器就非常敏感。

蚊子

实验中,研究者用摄像机拍摄了空气在流经蚊子翅膀时的动力学特征,并且观测了蚊子是怎样利用这种空气变化来改变飞行轨迹的。有了这些数据,就能模拟蚊子贴近障碍物的过程中发生了什么。奇特的是,每当蚊子接近障碍物表面时,拍打翅膀产生的空气涡流会扭曲变形,这阵风会暂时扰乱蚊子接近物体表面的进程。而当空气转圈回来并吹向触角时,会明显影响触角附近的空气流动,让触角产生独特的摆动,这能提醒蚊子,“我要撞墙啦!立即停止飞行。”

气流变化

那么,无人机能不能学到这一技能,从而避免撞墙呢?研究用蚊子无人机给出了答案,研究人员将这种重量仅为9.2克的摆动传感器固定在微型无人机上。有了这种气流感应机制的无人机明显更加灵敏,一口气绕五根柱子,不费劲!当然了,研究人员也说了例如新的DJI Matrice 300 RTK这种高端无人机,已经配备了先进的视觉传感器和先进的避免感测系统,完全用不上蚊子传感器了。但占据大部分市场的中低端无人机是完全可以借助蚊子感应器提升性能的,毕竟便宜又好用,憨憨才会不要呢!

试验截图

过不了多久就国内就会开始应用这一技术,我们再也不会担心无人机撞毁了!

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