世界首架超轻型自行驾驶微型飞机问世

2013-12-30 10:51 院校科研   

导读近日,荷兰代尔夫特理工大学的一组工程师研制出世界上第一架能够自行驾驶的超轻型微型飞机。这款飞机名为“代尔夫特探险者”(Delfly Explorer),能够在没有飞行员驾驶情况下在空中盘旋9分钟。  






 

近日,荷兰代尔夫特理工大学的一组工程师研制出世界上第一架能够自行驾驶的超轻型微型飞机。这款飞机名为“代尔夫特探险者”(Delfly Explorer),能够在没有飞行员驾驶情况下在空中盘旋9分钟。它的重量只有0.04磅(约合18克),能够像鸟一样拍打机翼。借助于搭载的视觉系统、处理器和陀螺仪,“代尔夫特探险者”可以自行导航,在飞行过程中避开各种障碍。

“代尔夫特探险者”是世界上第一架能够自行驾驶的微型飞行器,采用与鸟类似的扑翼设计,能够借助搭载的立体视觉系统、处理器和陀螺仪自行进行导航,在飞行过程中避开各种障碍。此外,“代尔夫特探险者”还装有用于保持飞行高度的气压计以及用于保持稳定和航向控制的陀螺仪。借助于这些传感器,这款飞机可以自行起飞,爬升到选定的高度,在空中盘旋大约9分钟,整个过程无需进行外部控制。

在实验室和教室,代尔夫特理工大学的工程师对“代尔夫特探险者”进行了成功测试。需要指出的是,当前的飞行时间之所以只有9分钟是受电池续航时间所致。“代尔夫特探险者”最重要的装置当属视觉传感器。它搭载了一个立体视觉系统,用于探测和避开障碍。代尔夫特理工大学的网站称:“我们研发了一个效率很高的立体视觉算法,与立基于其他方式获得的视觉信息整合在一起,应对缺少视觉信息的区域。此外,我们还研发了一种用于控制的算法,可进行短期路线规划。视觉系统能够引导‘代尔夫特探险者’沿着一条没有障碍的路线飞行。”

老版本的“代尔夫特探险者”重量为 0.035磅(约合16磅)。通过重新设计机身和电机,工程师得以降低“代尔夫特探险者”的结构重量,进而大幅提高其搭载装置的能力。此外,工程师对尾翼面也进行了改进,提高飞机的俯仰和偏航能力。当前版本的“代尔夫特探险者”能够在飞行中避开障碍,防止发生碰撞事故。工程师的下一个目标是让“代尔夫特探险者”实现全自治导航,不仅能够飞入单个房间进行勘察同时还能从一个房间飞入另一个房间。

自治无人机虽然成为机器人公司的一大兴趣所在,但接二连三的无人机事故也引发了人们对安全性的担忧。美国海军11月表示,在南加利福尼亚州进行的一场演练中,一架充当靶机的无人机发生故障,撞向一艘导弹巡洋舰,导致两人轻伤。美国第三舰队的勒纳亚 -罗特克莱恩中尉表示遭无人机撞击的是“切斯劳维尔”号导弹巡洋舰,当时这艘导弹巡洋舰正在穆古岬海域测试作战武器系统。事故中,两名水兵轻度烧伤。

8月,美国弗吉尼亚州赛车公园在举行奔牛节期间遭到“袭击”。当时,一家电视台的一架无人机撞向看台上的观众。这架采用多台推进器的无人机在空中飞行过程中突然坠落,砸向看台上的观众。电视台之所以使用无人机是为了拍摄奔牛节的现场画面。

无人机已经被广泛用于军事领域,执行侦察和空袭等任务。在民间和商业领域,无人机也拥有巨大应用前景。很多大型消费品公司对无人机产生浓厚兴趣。未来将出现负责送货的无人机。这种无人机拥有巨大的发展空间。亚马逊公布了他们的一项秘密研究计划,声称未来将由无人机担负起送快递的工作。这家网购巨头的首席执行官杰夫-贝佐斯表示他希望使用八桨无人机取代邮差,将投送包裹的时间缩短到30分钟。现在的快递业需要投入大量资金购买和养护货车和卡车,司机的薪酬也是一个惊人数字。如果采用无人机,快递业的商业模式将发生根本性变化。

2012年,美国邮政管理局投送的包裹达到35亿件。在澳大利亚,图书零售商Zookal已经与无人机公司Flirtey合作,计划使用无人机运送图书。虽然近期内无人机不可能担负起运送电视机或者冰箱等大型商品的工作,但可以在人口和建筑密集的地区取代骑自行车的快递人员。

标签:  微型飞机[1]    陀螺仪[3]    视觉系统[4]
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