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近日，寧波諾丁漢大學創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊成功自主研發(fā)出用于系留無人機電機的高速高壓無感FOC技術，并已經獲得了以色列無人機企業(yè)以及國內知名企業(yè)的訂單。
“我可以自豪地說，目前全球范圍內我們在該類產品中，沒有競品，這也是能獲得業(yè)內頂尖企業(yè)青睞的主要原因?！眻F隊負責人施博聞說。
僅硬幣大小電機，卻有千瓦功率和3w轉速
系留無人機，顧名思義是用一根很長的系留綜合纜繩連接地面上的電源來使用，類似于放風箏，通常應用于對無人機持續(xù)作業(yè)時間要求高的場景中。但長時間的作業(yè)，也對無人機驅動電機的軟硬件提出了極高的要求。
據施博聞介紹，傳統(tǒng)工業(yè)中的無人機電驅動，一般采用相對較低的電壓等級。廣泛使用的無刷直流電機（BLDC）方案，雖然性價比高，但是容易產生噪音和過多能量消耗，因此在系留無人機的長續(xù)航應用中，一直是一塊短板。行業(yè)“新兵”無感高速適量控制（Senerless HS FOC）技術則可以實現(xiàn)更高的控制頻率和精度，使得電機運行更加平穩(wěn)，并且具有高速的動態(tài)響應。缺點是技術門檻極高，需要非常復雜的數(shù)學算法。
施博聞說，他們著手研究這項技術時，因為要處理復雜的數(shù)字訊號和算法，他們幾度失敗，甚至覺得“這從原理上無法實現(xiàn)?！钡蠹乙槐橐槐檎{試，死磕每一個環(huán)節(jié)，最終取得了突破。目前團隊將高速高壓無感FOC技術適配于超小型系留無人機電機。電機僅硬幣大小，重量約50g，為一顆雞蛋的重量，輸出功率卻達到1000w，轉速高達每分鐘3萬轉，同時滿足小型與高壓的特質，較現(xiàn)有技術高出5-10倍的頻率差。
他們獲得技術突破的消息也讓業(yè)內的企業(yè)看到了商業(yè)可能性，以色列的一家無人機領頭企業(yè)第一時間向他們下單了一批產品，用于無人機機器人自動采摘。
在超大、超小兩個極限探索與精耕
施博聞本科畢業(yè)于寧波諾丁漢大學。隨后直博，師從寧波諾丁漢大學首席研究員張何教授。2018年，因為看好無人機這一行業(yè)的發(fā)展前景，施博聞與幾位創(chuàng)始人發(fā)揮技術優(yōu)勢，，研發(fā)并推廣無人機電驅動系統(tǒng)。因為實驗和測試的需求，施博聞還“轉型”成為了一名穿越機飛手。
一開始，團隊的想法是運用市場上的現(xiàn)有技術，進行適度改良，做出在性能上有所提升的產品，沒想到因為行業(yè)壁壘，他們屢屢受挫。 最終聽取業(yè)內專家建議后，施博聞團隊開始精耕細分市場領域，避開大公司已經成熟的領域，找到自己擅長的方向，并最終創(chuàng)新性地想到將前沿FOC技術運用于無人機電驅動領域，并主要向超大、超小載重無人機電驅動系統(tǒng)這兩個極限不斷深入探索。2019年，團隊申報了李達三創(chuàng)新基金，獲批70萬元資金支持。
值得一提的是，目前團隊不僅在“超小”這一極限取得突破，在“超大”這一極限他們則在為大載重無人機提供更多可靠性上取得進展。最新研發(fā)的產品運用高冗余控制技術已經實現(xiàn)超低故障率，現(xiàn)已和某知名企業(yè)簽訂合約，并與多家國內企業(yè)達成初步合作意向。
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