可彎曲的無人機PercHug會主動撞向樹木然後用機翼繞住樹幹棲息
洛桑聯邦理工學院(EPFL)的研究人員從壁虎身上汲取靈感,開發出一種無人駕駛飛行器,它的機頭上翹,可以撞向垂直的電線桿,然後將機翼纏繞樹幹棲息。 PercHug 可用於檢查和監視任務。
PercHug 無人飛行器撞擊電線桿和樹木,被動過渡到垂直方向,然後纏繞機翼棲息
來自瑞士聯邦理工學院(EPFL)智慧系統實驗室的團隊指出,多年來已經開發了許多受自然啟發的無人機棲息方法,包括使用爪子、刺和抓手。但是,PercHug 專案的重點是再次以自然為出發點,提出一種在建築和自然環境中的垂直桿上著陸的被動方法。
最近發表的一篇關於該項目的論文指出:”壁虎在自然棲息地表現出一種非凡的樹幹著陸策略。它們頭朝下撞到樹幹上,然後全身旋轉,後肢和尾巴著地使旋轉停止”。
受這種迫降技術的啟發,研究小組開發了一種帶有剛性尾翼的有翼無人機,它採用發泡聚丙烯製成,總重550 克(19 盎司),翼展96 厘米(37.7 英寸) 。這架無畏的飛行器可以輕盈地飛翔,直到用它形狀優美的機頭撞到電線桿或樹上。
其前端上翹的弧度有助於無人機從水平飛行調整到棲息所需的垂直位置,並將機身平推到電線桿表面。在受到衝擊時,閂鎖系統會被動釋放拉力線,使分段機翼在飛行過程中保持開啟。然後,扭轉彈簧將機翼拉到電線桿周圍,將無人機固定到位。
研究人員在實驗中手動發射了PercHug 無人飛行器,發現在外表面添加鉤子有助於抓地和棲息
“我們的解決方案避免了增加機身質量和複雜性的專用棲足結構,而是選擇了一種利用現有無人機元件的兩用策略,”論文解釋道。 「這包括使用前肢(機翼)緊貼電線桿,並保持質量中心靠近電線桿,以最大限度地減少俯仰效應。在自然界中,使用長尾對著陸和休息也很有效」。
在測試該設計的實驗中,無人駕駛的PercHug 由人工投擲並瞄準樹木。研究團隊發現,即使機翼纏繞在樹幹上,機器人也會經常滑落,而不是留在原地。安裝可拆卸的掛鉤有助於緩解此問題,並使棲息更加成功。
研究人員說,他們的專案為”推進棲息技術奠定了基礎,並為開發適用於各種應用的多功能機器人系統鋪平了道路”。潛在用途的例子包括:在不對人類工人造成危險的情況下檢查複雜或高大的建築物、評估基地台等具有挑戰性的基礎設施、按需監視行動或環境監測,以及遠端研究野生動物的行為以支持保護工作。
有關PercHug 計畫的論文已發表在《通訊工程》雜誌上。