弹性十足！不怕撞击的无人机

美国电器和电子工程师学会“光谱”博客网站近日报道，瑞士洛桑的科学家们设计出一款弹力无人机，它轻巧灵活，即使被撞击也能迅速恢复原状。

但凡玩过无人机的人，无论是何种机型，都能体会“瞬间炸机”的感觉。好端端的飞着，一不小心就会因为撞上墙壁、树干、甚至是另一架无人机而坏掉。反观自然界的飞行生物，鸟类和昆虫都能自如避开障碍物，继续飞行，发生撞击的概率极小。瑞士联邦理工学院的机器人专家参照它们的生物设计，包括刚度和灵活性，设计出一款具备高度弹性的无人机，随意飞行也不会被摧毁。

设计抗冲击的无人机目前有三大策略：

第一种是为了保护螺旋桨，机身必须成为外框或者为螺旋桨单独设置保护罩。大多数商业无人机都属于此类型，只是有了这层刚性保护，无人机在飞行时虽不会伤害他人，却会在撞击时伤害自身。

第二种是重新设计无人机的外形，使它在撞击时吸收能量，而非变得支离破碎。有种做法是使用灵活的弹性耦合器制作无人机框架，这样你就会有一台“软乎乎”的无人机。它应对撞击很有效，但在飞行中却会带来结构和稳定性的问题。

最后一种方案令人印象深刻，它引入旋转笼，将无人机的骨架放在弧形笼子内保护起来。配合智能应用程序，它也能起飞，只是由于整体尺寸增加了60%，质量增大，电量有限，飞不远。

瑞士机器人专家想出了一个折中办法：

使无人机框架变得在撞击后能立刻恢复刚性，并能灵活转动。新灵感来源于昆虫的翅膀，昆虫飞行需要翅膀具备高度刚性，又能灵活吸收冲击力。以黄蜂为例，它的翅膀内含有一个灵活的弹性接头，能在飞行时完成刚性到柔性的过渡，不影响飞行且避免发生撕裂。

研究人员采用灵活框架制造旋翼，并在关节处使用磁铁。发生撞击时，框架会与磁铁脱离，从而吸收撞击的能量。能量消散后，弹性框架恢复原状，磁铁再次连接到一起，无人机可以继续飞行。新方案独一无二的地方在于它结合了刚性与软性系统的优点。

试验表明，弹性无人机能够经受50次左右的撞击而没有丝毫永久性损害，依然可以继续响应用户遥控指令。专家认为，该方案不仅适用于无人机，未来有望推广到机器人领域，为完成更多人机交互任务带来便利。

文章来源：北京青年报

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