加州理工学院发射四角炮 | 智能技术

发布日期:2019-12-12 10:00
发射四转子的最快、最安全和最令人兴奋的方式可能是气球式的。
 

图片:加州理工学院和NASA

 JPLSQUID是一种四转子,它是从管子上发射出来的,在半空中展开,并在不需要固定起飞垫的情况下过渡到稳定的飞行状态。该系统由加州理工学院(Caltech)和NASA喷气推进实验室(NASA JPL)的研究人员开发,可用于应急和行星探测。
有用人工智能无人驾驶飞机在空中,使他们在那里的过程往往是恼人的,在最坏的情况下是危险的。想想看,要启动一些简单的东西需要做些什么,比如DJI Mavic或者是鹦鹉阿纳菲-你需要找到一个没有碎片或障碍物的平坦的地方,展开它,让它启动和校准等等,站在一个安全的地方,然后让它飞到空中,足够高的速度,以避免击中任何你关心的人或东西。
我在这里显然有点戏剧化,但地面发射无人机既费时又冒险,在某些情况下,让无人机尽可能快、安全地升空是当务之急。澳门IROS本月早些时候,来自加州理工学院和NASA喷气推进实验室(JPL)介绍了一种弹道发射无人机的原型--一种足球形状的可折叠的四旋翼,从大炮中发射出来,展开自己,然后飞走。
如视频所示,从卡车上发射鱿鱼(流线型快速展开调查无人机)的测试,有效地证明了为什么这不仅仅是一种新奇现象:否则,通常很难从一辆行驶如此之快的车辆上发射四转子。你可以想象这对于第一反应者,处理海浪的船只,甚至其他飞行中的飞机来说是多么的有用。



这里展示的鱿鱼原型重530克,长约27厘米。折叠起来,直径刚好超过8厘米。乌贼最初从气动棒球投球机获得15米每秒的升力(在纸上称为“枪口速度”),这使无人机的顶端达到10米左右。无人机离开发射器后,一根镍铬线就会加热,并通过一条支撑手臂的单丝线燃烧。在弹簧的驱动下,手臂在70毫秒内展开,而无人机的气动力身体被动地将它定向到气流中。
一旦马达旋转起来(大约200毫秒后),乌贼会自动将自己定位到一个悬停的姿态,它可以像正常的四转子一样在发射后不到1秒内被控制。着陆是一个小挑战,虽然很明显,“如果底部先以低速触地,它就可以安全着陆”,之后它会轻轻地倒下。
乌贼的设计很容易扩展,研究人员目前正在研究更小(2英寸直径)和更大(6英寸直径)的原型。6英寸的鱿鱼将足够大,足以携带电池和有效载荷,使更多的自主权,包括基于视觉的弹道稳定。


图片:加州理工学院和NASA

JPL为了测试无人机,研究人员将其从每小时50英里的移动车辆上发射。
我们应该指出,弹道发射无人机并不是一个全新的想法--我们在过去见过几个例子,比如这个来自雷神的非常令人满意的探测系统...但是要想在四旋翼上得到类似的东西要困难得多,而且据我们所知,没有其他人考虑过将这种发射技术应用于无人机。
行星探测:正如本文所概述的那样,鱿鱼原型是为在地球上运行而设计的,但同样的概念也可能适用于其他行星体,特别是火星和土卫六。火星直升机,计划从火星2020年火星车上部署,将提供一个概念的证明,动力旋翼机在地球上飞行,尽管大气稀薄。旋转飞行器大大扩展了漫游者的数据收集范围,并允许访问漫游者认为无法访问的站点。然而,目前的部署方法,火星直升机从下腹部的漫游者减少地面间隙,造成更严格的地形限制。此外,在直升机安全起飞之前,漫游者必须在离直升机坠落点相当远的地方移动。为未来的漫游者或进场车辆增加一个具有确定性的弹道发射系统,将小型旋翼飞行器与主要任务资产隔离开来,并使其能够在更远的距离上或在陡峭的地形上部署。