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為遠(yuǎn)程醫(yī)療帶來(lái)重大變革的無(wú)人機(jī)

2021-01-04 16:19 性質(zhì)：轉(zhuǎn)載 來(lái)源：ZAKER汽車
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在工業(yè)和業(yè)余無(wú)人機(jī)的蓬勃發(fā)展與實(shí)際應(yīng)用的推動(dòng)下，全球無(wú)人機(jī)市場(chǎng)得以迅速發(fā)展。無(wú)人機(jī)的社會(huì)價(jià)值也日益引起人們的關(guān)注，例如在一些人員和貨物存在運(yùn)輸困難的偏...

在工業(yè)和業(yè)余無(wú)人機(jī)的蓬勃發(fā)展與實(shí)際應(yīng)用的推動(dòng)下，全球無(wú)人機(jī)市場(chǎng)得以迅速發(fā)展。無(wú)人機(jī)的社會(huì)價(jià)值也日益引起人們的關(guān)注，例如在一些人員和貨物存在運(yùn)輸困難的偏遠(yuǎn)地區(qū)，無(wú)人機(jī)就可以在醫(yī)療用品的運(yùn)輸中發(fā)揮積極的作用。因此，我們需要進(jìn)一步發(fā)展先進(jìn)的軟件和傳感器技術(shù)，以提高無(wú)人機(jī)的飛行穩(wěn)定性、安全性和可靠性。

正在朝向“飛行的智能機(jī)器”方向發(fā)展的無(wú)人機(jī)所面臨的技術(shù)課題

無(wú)人機(jī)是一種電動(dòng)型無(wú)人航空器（UAV），市面上的主流產(chǎn)品為超過(guò)4個(gè)以上的多螺旋槳型無(wú)人機(jī)，因此也被叫做多旋翼無(wú)人機(jī)。因其飛行穩(wěn)定性和懸停性能卓越，促進(jìn)鳥瞰攝影和視頻，成為全球熱門商品。

無(wú)人機(jī)可分為個(gè)人興趣用和競(jìng)技用的小型輕量普通民用無(wú)人機(jī)，以及可用于專業(yè)的空中拍攝、測(cè)量、監(jiān)控、檢查、農(nóng)業(yè)、物流等領(lǐng)域的工業(yè)用無(wú)人機(jī)。圖1是截至2025年全球無(wú)人機(jī)出貨數(shù)量預(yù)測(cè)表（2017年SkyWings公司調(diào)查結(jié)果）。自被稱為無(wú)人機(jī)元年的2015年之后，出貨的大多數(shù)的無(wú)人機(jī)基本是普通民用無(wú)人機(jī)，近年來(lái)工業(yè)用無(wú)人機(jī)銷售數(shù)增長(zhǎng)率大幅提升，預(yù)測(cè)在2023年以后工業(yè)用無(wú)人機(jī)出貨數(shù)量將超過(guò)普通民用無(wú)人機(jī)。

無(wú)人機(jī)與遙控型旋翼機(jī)等的不同之處是，無(wú)人機(jī)是搭載有各種傳感器和被稱為飛行操縱器軟件的自主飛行型無(wú)人航空器。使用GPS等導(dǎo)航功能，持續(xù)獲取自身的位置信息，邊回避可視范圍內(nèi)外的障礙物邊飛行，并自動(dòng)返航。更可通過(guò)連接網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)云盤上共享多臺(tái)無(wú)人機(jī)的數(shù)據(jù)，通過(guò)AI解析進(jìn)行有效的信息運(yùn)用。特別值得期待的是，無(wú)人機(jī)可監(jiān)控、檢查橋梁、道路、超大型太陽(yáng)能發(fā)電站等基建設(shè)施的情況。因?yàn)檫@些工程采用人工需要花費(fèi)龐大的勞動(dòng)力和時(shí)間，所以通過(guò)靈活運(yùn)用無(wú)人機(jī)可產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也會(huì)創(chuàng)造出各種與之相關(guān)的服務(wù)產(chǎn)業(yè)。

TDK是世界首屈一指的傳感器解決方案服務(wù)商

無(wú)人機(jī)要成功進(jìn)化為“飛行的智能機(jī)器”，提高飛行穩(wěn)定性以及避開沖撞、墜落等事故的安全性及可靠性是最大的技術(shù)難題。因此傳感器和軟件成為今后無(wú)人機(jī)技術(shù)革新的關(guān)鍵。

TDK的非光學(xué)領(lǐng)域傳感器產(chǎn)品種類豐富，更通過(guò)組合多個(gè)傳感器的先進(jìn)復(fù)合傳感器以及利用IC與軟件完善傳感器的技術(shù)，為全世界的客戶提供多種解決方案的業(yè)務(wù)（圖2）。

隸屬于TDK集團(tuán)的InvenSense公司開發(fā)的ICM-20789是業(yè)內(nèi)首創(chuàng)的7軸慣性氣壓傳感器，它將提供與無(wú)人機(jī)的機(jī)體控制和位置信息有關(guān)的3軸陀螺儀傳感器、3軸加速傳感器、靜電容量型氣壓傳感器等MEMS傳感器小型包裝合為一體。尤其靜電容量型MEMS氣壓傳感器，實(shí)現(xiàn)業(yè)界最高水平的超低噪音特性，可檢測(cè)出5cm以下的高度變化。導(dǎo)航系統(tǒng)除平面位置信息外，還可以取得高精準(zhǔn)度的高度信息 ，工業(yè)用無(wú)人機(jī)自不待言，運(yùn)用于普通民用無(wú)人機(jī)的高級(jí)機(jī)種等，也可實(shí)現(xiàn)高水平的飛行表現(xiàn)。

除了用于飛行操控的7軸傳感器外，無(wú)人機(jī)的相機(jī)的萬(wàn)向圖像穩(wěn)定器還使用了6軸傳感器。

TDK的7軸傳感器ICM-20789將3軸陀螺儀傳感器、3軸加速傳感器及氣壓傳感器組合在4mm x 4mm x 1.365mm LGA的包裝中，提高了傳感性能。

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