受到猛禽啟發(fā)的機翼和尾翼變形的無人機
北方蒼鷹是一種快速而強大的猛禽，可以毫不費力地飛越森林。這只鳥是由達里奧·弗洛雷阿諾(Dario Floreano)領(lǐng)導的EPFL智能系統(tǒng)實驗室的科學家開發(fā)的下一代無人機的設計靈感。他們仔細研究了鳥的翅膀和尾巴的形狀及其飛行行為，并利用這些信息開發(fā)了具有類似特征的無人機。
恩里科·阿雅尼克(Enrico Ajanic)表示：“蒼鷹聯(lián)動翅膀和尾巴以執(zhí)行所需的動作，無論是在森林中狩獵時迅速改變方向，在開闊地帶追趕獵物時快速飛行，還是有效滑行以節(jié)省能源” ，第一作者和博士學位。Floreano實驗室的學生。而且Floreano補充說：“我們的設計提取了禽類敏捷飛行的原理，以創(chuàng)造出一種可以近似于猛禽飛行性能的無人機，而且還測試了生物學假設，即變態(tài)的尾巴在實現(xiàn)更快的轉(zhuǎn)彎，減速甚至緩慢飛行中起著重要的作用。 ”。
一只移動翅膀和尾巴的無人機
工程師于2016年首次設計了帶有變形機翼的鳥形無人機。向前邁進了一步，他們的新模型借助其人造羽毛可以調(diào)節(jié)機翼和尾巴的形狀。“設計和構(gòu)建這些機制相當復雜，但是我們能夠改進機翼，使其表現(xiàn)得更像蒼鷹。” Ajanic說。“現(xiàn)在，無人機包括與機翼協(xié)同變形的羽毛狀尾巴，它可提供無與倫比的敏捷性。”
無人機會改變其機翼和尾巴的形狀，以更快地改變方向，緩慢飛行而不會掉落到地面，并降低快速飛行時的空氣阻力。它使用螺旋槳向前推力而不是拍打機翼，因為它效率更高，并且使新的機翼和機尾系統(tǒng)適用于其他機翼無人機和飛機。
與四旋翼設計相比，翼無人機的優(yōu)勢在于，相同重量的飛行時間更長。但是，四旋翼飛機往往具有更大的靈活性，因為它們可以懸停在原處并急轉(zhuǎn)彎。“我們剛剛開發(fā)的無人機在中間某處。它可以飛行很長時間，但幾乎和四旋翼飛行器一樣敏捷，”弗洛雷阿諾說。這些功能的組合對于在森林或建筑物之間的城市中飛行特別有用。
人工智能的機會
由于可能存在大量的機翼和尾翼配置，駕駛這種新型無人機并不容易。為了充分利用無人機的飛行能力，F(xiàn)loreano的團隊計劃將人工智能集成到無人機的飛行系統(tǒng)中，以便它可以半自動飛行。該小組的研究已發(fā)表在《科學機器人》上。
標簽： 無人機