有意思的技术两则

2018-07-30  本文已影响42人  之乎

摘录两则有趣的技术

墙面垂直起降,和无功率悬停


这个技术实现来自斯坦福大学,核心称作『微刺』 Microspines
简单来说,就是微结构上有很多微小的刺状构成,可以在粗糙的表面上获得极大的摩擦力 —— 听起来有点像壁虎的刚毛。

2016年,他们展示了 SCAMP Robot ,全称 Stanford Climbing and Aerial Maneuvering Platform,斯坦福攀爬与空中机动平台。

SCAMP Robot

也许是嫌蜘蛛机器人爬墙太慢,他们后来继续在无人机上实现了这项技术的结合。

多旋翼的无人机进行结合

吸顶无人机 接触的短时间内,微刺钉入建体结构内部

加拿大舍布鲁克大学(University of Sherbrooke)的研究扩展到了固定翼上,称作S-MAD。

采访中提及,从鸟类从枝头起飞的姿态研究获得了灵感,模拟这种立体空间的起停。
相比多旋翼的固定方案,其实S-MAD更令人惊叹的是姿态调整 —— 特别是在固定翼机身上实现的成果。

IEEE下的学术期刊 Spectrum (IEEE综览)收录了他们的成果:
Stanford's Flying, Perching SCAMP Robot Can Climb Straight Up Walls
斯坦福SCAMP墙壁垂直游走
http://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/drones/stanfords-flying-perching-scamp-can-climb-up-walls
Microspines Make It Easy for Drones to Perch on Walls and Ceilings
微刺让无人机可以轻松地栖息在墙壁和天花板上

https://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/drones/microspines-make-it-easy-for-drones-to-perch-on-walls-and-ceilings

Reliable Perching Makes Fixed-Wing UAVs Much More Useful
可靠栖息扩展固定翼无人机的用途
https://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/drones/reliable-perching-makes-fixedwing-uavs-much-more-useful

BDML,Biomimetics and Dextrous Manipulation Lab,仿生学与灵巧操作实验室,是斯坦福下的一个机器人研究中心,是微刺研发的主力。

这个项目主要研究员之一的,是 HaoJiang,他的页面在:
http://bdml.stanford.edu/Profiles/HaoJiang

S-MAD

Createk Design Lab还有一个Youtube频道:
https://www.youtube.com/channel/UC4Y2zywANkTAXH2RwkDl5Pw

很有意思,除了研究鸟类从枝头或墙面的起飞与降落,还有如鸭子在水面的起停问题。

波动水面起飞

4G/LTE的图传操控


4G/LTE 版的无人机改造,其实并不少见,较为特别的是今年在Parrot Disco玩家群里出现的。

Parrot是来自法国的无人机制造商,他们的 AR.Drone 是公认的第一台消费级多旋翼无人机产品。不过Disco则是一款2016年的固定翼产品,这也是这次改造一个吸引人的地方。本文不讨论 Disco 到底卖多贵,以及到底值不值的问题。

固定翼产品相比多旋翼,容易飞得高而远,但是图传信号的性能束缚了实力发挥。那么能不能用『普天之下莫非王土』的LTE,也就是4G信号的覆盖,来进行接力呢?

Youtube用户 Marc Bühler 展现了这种可能,他为无人机和自己的控制端插上了电话卡。

熟悉的菊花,一款华为的上网卡产品

接入系统,并且进行了软修改,于是他可以在自己的Skycontroller 2控制端上操控Disco。

Youtube用户 Dustin Dunnill 在自己可爱的后院挑战了一下4G图传的能力。

Dustin后院就是海,所以他挑战了一下飞越海峡 —— 当然,并不是台湾海峡那么大的海峡 —— 到了对面小岛再返航。

视频冲突不断,比如他用的安卓机发热,然后进程卡死。以及可能是LTE工作的问题,飞机的FPV画面没有实时更新等。
不过最后还是成功飞越与返航,也算是作大死验证了一下这种改造的可用性。视频在此

7月19日的时候,Dustin利用了4G和电池改造的Disco,飞了25英里,相当于40公里多,差不多一个马拉松。有兴趣可以看看他是如何完成的

固定翼航模的4G改造更早,爱好者作品层出不穷,例如这个,而Disco改造的消费级应用意义不可小觑。

评论


无人机的工作形式有很多种,常见的如:

场景变化多样,如去年披露的,在九寨沟地震中的一次应用。
在地震损害了当地基站建设的情况下,由搭载基站的无人机悬停以确保地方通讯的实现。


相关报道 报道2

无人机的功率其实大部分用于了悬停,如果利用当地已经存在的建物残垣,那么其具体功用的续航时间将大大延长。

而在飞得更远的目标上,4G/LTE实现无疑激动人心。
虽然现阶段还有高延迟的问题,但如果作为现有图传的备份系统,前景也颇为可观 —— 飞丢了的情况并不少见,而返航功能也不是万无一失。
而厂商来做,可以在设计的内部解决 图传-LTE 的无缝切换,这样可以在近距低延迟和远距高延迟中做出平衡。

乐观者估计,等5G齐备,体验会更加流畅。

在北美,有个 ADS-B(英语:Automatic Dependent Surveillance – Broadcast)系统,译作 广播式自动相关监视。
简单来说,飞机将自己定位信息上报第三方平台,其他飞机或个人在需要询问对方位置时,直接咨询第三方平台 —— j节约了地面向飞机的询问。FAA要求,大部分空域,2020年要全面配置

从无人机规划管理角度来看,以4G方式来实现一个类似的系统似乎并不困难,同时,它还可以用于程序自决的空域内防撞警示。当然,一切都要看当地法规对于无人机管理的大计。

之乎 于2018-07-30

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