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懂「缩骨功」之无人机,空中变形穿越狭窄空间

美国加州大学伯克利分校一个研究小组开发了一款可在空中变形的 4 轴无人机。其设计的特别之处在于单是使用被动式旋转接头,毋须额外的驱动器就可实现飞行中折叠机臂的功能。折叠后的缩小机身可穿过间隙等狭小空间。

 

马达推力控制机臂折叠

与一般 4 轴飞行器不同,这架无人机的机臂与中央机身是用装有弹簧的铰链(sprung hinges)连接,当螺旋桨出现低推力时,弹簧铰链容许飞行器的机臂向下摺叠。

机臂与中央机身是用装有弹簧的铰链(sprung hinges)连接

弹簧铰链容许飞行器的机臂向下折叠

当机臂的马达(或称电机)停止运转时,弹簧将装上铰链的机臂拉到垂直位置,但当马达启动时,由马达施加的力量即超过弹簧中的张力,并将机臂重新展开。这样的一开或一合不需半秒就能完成,但机身的整体尺寸就减少了 50%。

折叠后的缩小机身可穿过间隙等狭小空间

 

可缩小穿越狭窄空间

这种变形设计容许飞行器通过普遍「不能变形」 4 轴机不可穿越的狭窄空间,像是小窗户。你可能会说,体积较小的无人机可在不变形的情况下做到这一点,但大一点的无人机其实更稳定,负载能力也较高,而且续航力更长。

另外它之所以这样设计,还是因为可沿用现有的 4 轴飞行器遥控器及轨迹生成算法,但前题是要满足一些控制输入的附加约束。

via:GovTech、HiperLab

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