用“大炮”发射无人机?这操作有点奇葩
本月初,在澳门的IROS 2019上,加州理工学院和NASA喷气推进实验室(JPL)的研究人员展示了一种弹道无人机的原型,名为SQUID,这是一种橄榄球形的可折叠四旋翼无人机,它从“大炮”中射出,自行展开然后飞走。
以下视频是发射过程:
视频显示,一辆载着发射器的卡车在公路上以时速高达80km/h快速行驶,突然不经意间将一台四旋翼无人机SQUID射出。
SQUID的设计易于扩展
SQUID的原型重530克,长约27厘米。折叠起来,直径刚好超过8厘米。
视频中的“大炮”其实是一台气动棒球投球机,通过投球机的发射,SQUID通过获得了每秒15米的初始速度,无人机的顶点达到10 m。
SQUID离开发射器后,立即将镍铬合金丝加热并将单丝线燃烧。
在弹簧的驱动下,机身仅需70毫秒即可弹起,并被动地进入气流。
通过电动机旋转大约200毫秒,SQUID会自动将机身定向为悬停姿势,此时可对它对其进行控制,跟普通的无人机一样。
最后SQUID的着陆是一个挑战,显然“如果底部首先以低速接触地面,它就可以安全着陆”,实际上它会轻轻翻倒。
SQUID的设计易于扩展,研究人员目前正在研究较小(直径2英寸)和较大(直径6英寸)的原型。6英寸的SQUID足够大,可以携带电池和有效载荷,从而实现更大的自主权,包括基于视觉的弹道稳定性。
看似滑稽,却大有用处
一般常见的无人机是从地面开始起飞的,和普通的飞机起飞并无区别。而这里,研究人员竟然将无人机通过“大炮”发射!难道用“大炮”可以提高无人机的威力或是动力吗?
1、无需选择是否平坦的地面或平台,SQUID可实现随地发射
普通的无人机需要找到一个没有碎片或障碍物的平坦点,先将无人机展开,启动并进行校准,确保地方足够安全,这样无人机升空可以避免撞到东西。
SQUID从卡车上发射的测试有效地证明了这不仅仅是新颖的发明,无论是在海浪上波动的船只,或是其他正在飞行的飞机上,在这些移动速度较快的环境下,SQUID都可在处理紧急事件中发挥重大作用。
2、未来可将SQUID用于行星探测
SQUID原型是为在地球上运行而设计的,该概念也可能同样适用于其他行星体,例如火星和泰坦。
SQUID极大地扩展了流动站的数据收集范围,并允许访问流动站无法通过的站点。
但是,目前从火星车底部部署火星直升机的方法会降低离地间隙,从而导致更严格的地形约束。
另一方面,在直升机安全起飞之前,必须延长弹道,因为流动站离降落地点相距很大的距离。
现今计划于2020年在“火星”车上部署的火星无人机,将为SQUID在其他星球上的飞行进行概念验证。
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