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無人機(jī)服務(wù)
設(shè)備與工具
英國仿生工程創(chuàng)企Animal Dynamics正在研發(fā)一個帶有撲翼的微型無人機(jī)，這個項目的靈感源于蜻蜓的飛行方式，于2015年6月與一項可行性研究同時啟動，并獲得了來自于英國國防部防御科學(xué)技術(shù)實(shí)驗室（DSTL）150萬英鎊的資助。
去年秋天，該公司將重心從研究概念的的可行性推進(jìn)到第二步驟——制作實(shí)物。他們很有信心地表示，到今年夏天就可以拿出他們的原型機(jī)，甚至明年年末就有可能投入使用。
首先要聲明的是這款微型無人機(jī)還未正式成型，現(xiàn)在他們所展示的只是一個模型。但是Animal Dynamics的聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO Alex Caccia表示，他有信心在未來的兩到三個月時間內(nèi)進(jìn)行展示。他說：“我們現(xiàn)在遇到的問題之一是如果讓每個部件協(xié)調(diào)工作讓無人機(jī)飛起來，但是我們快要解決這個問題了?！?
該團(tuán)隊也正試圖在接下來幾個月內(nèi)的A輪融資中籌得400萬英鎊的資金，用于Skeeter的進(jìn)一步研發(fā)，并去投資現(xiàn)有技術(shù)的未來衍生應(yīng)用。比如高效率線性致動器，他們認(rèn)為這個專為無人機(jī)打造的設(shè)備也可以用于諸如醫(yī)用泵和道路車輛推進(jìn)等。
Caccia表示：“我們對從研究中開發(fā)商業(yè)產(chǎn)品很感興趣，也希望能夠獲得更高的性能和效率?！?
帶有撲翼的無人機(jī)并不是新鮮事物，一家美國公司Aeroenbiroment于2010年制造出了模仿蜂鳥的DARPA無人機(jī)。但是我們也必須指出，更常見的無人機(jī)類型是嗡嗡作響的直升機(jī)。
然而，旋轉(zhuǎn)片是有缺點(diǎn)的：它們無法在有風(fēng)的條件下穩(wěn)定飛行，產(chǎn)生的噪音很大，也極具危險性。它們需要大量的電量才能保持在空中。因此，英國國防部希望能有一種更加穩(wěn)定的飛行技術(shù)，使無人機(jī)能夠在嚴(yán)峻的環(huán)境條件下飛行。
Caccia也表示，他們對于是否能夠滿足國防部要求不是很有把握。但是Animal Dynamics的聯(lián)合創(chuàng)始人Adrian Thomas認(rèn)為，答案可能存在于大自然中。作為牛津大學(xué)生物系生物力學(xué)教授，他在研究中發(fā)現(xiàn)鳥類和昆蟲可以在湍流條件下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的飛行，也正是這一發(fā)現(xiàn)讓Animal Dynamics獲得了DSTL的資助。
帝國理工學(xué)院空中機(jī)器人實(shí)驗室主任Mirko Kovac表示：“撲翼飛行相對于其他解決方案具有一些優(yōu)勢，包括優(yōu)良的操縱性和潛在的低能耗。但是國防部的要求很高，需要對空氣動力學(xué)、力學(xué)、機(jī)翼的傳輸機(jī)制以及控制器有著透徹的了解?！?
對于Skeeter項目，Kovac表示：“上述的這些要求是有可能實(shí)現(xiàn)的，但還是要取決于飛行器的大小和重量。像鳥大小的撲翼飛行器已經(jīng)可以在玩具市場上看到，但是像蜜蜂大小的飛行器仍然是諸多大學(xué)爭相研究的主題。不過，我相信一個撲翼微型無人機(jī)可以在環(huán)境監(jiān)測、智能農(nóng)業(yè)和搜索救援上發(fā)揮作用。”
Caccia表示，現(xiàn)在最大的挑戰(zhàn)就是如何設(shè)計Skeeter的機(jī)械從而讓它起飛。在工程領(lǐng)域，撲翼相比較螺旋槳要復(fù)雜得多，更重要的是你的電池容量相對來說也較為有限。
而摩擦力和慣性載荷也是有待解決的難題之一，“我們需要降低機(jī)翼的重量，降低慣性載荷，減少驅(qū)動系統(tǒng)中的摩擦，并能夠在馬達(dá)關(guān)閉后實(shí)現(xiàn)軟著陸。”
Skeeter計劃中的長度不超過120mm，重量小于20克（這其中包含了一個相機(jī)和其它必要的通訊設(shè)備以及導(dǎo)航傳感器），最高時速可達(dá)到每小時45公里的最高速度。在有利的風(fēng)力條件下，Skeeter可以實(shí)現(xiàn)滑翔以節(jié)省電池電量。
受限于無線電信號，Skeeter可以飛到1000米的高度。雖然其目標(biāo)成本價格是“低于1000美元”，但是后期還可以進(jìn)一步降低。
Caccia認(rèn)為，這項軍方資助的技術(shù)同樣可以應(yīng)用于商業(yè)無人機(jī)，但并不適合用于快遞。這項技術(shù)可以應(yīng)用在農(nóng)業(yè)或者大型場區(qū)測繪等。
Thomas表示：“微型無人機(jī)可以應(yīng)用于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)溫室，使用無人機(jī)給植物提供精確的小劑量營養(yǎng)物質(zhì)和農(nóng)藥。大規(guī)模的生產(chǎn)也可以將無人機(jī)的成本下降到合理的數(shù)字?！?
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