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美国研制四旋翼加农炮弹射系统,专门针对大疆无人机这一缺点

SQUID(可译作:鱿鱼/乌贼;其实他的全称是: Streamlined Quick Unfolding Investigation Drone;流线型快速展开探测用无人机)本质上只是一架四旋翼无人机,如果你要说他和大疆的产品有什么不同的话,那么最大的区别显然就是SQUID的起飞方式——从一根短短的管道中弹射出去。加州理工大学和NASA的联合测试团队喜欢管这个管道叫“加农炮”,他们甚至给这种发射方式起了个(有点奇妙的)名字:“炮射无人机”,至少听起来就是这么回事。这家四旋翼无人机确实是从一根类似于加农炮的管道中喷射而出,然后在半空中“伸展身形”,最后直接进入到稳态飞行阶段,从而完美避开了无人机最艰难(也是最危险)的起飞阶段。

联合团队的专家们认为这种无人机“炮射”方式将能在应急响应和星际探索方面发挥出巨大的作用。


尽管飞在空中的无人机有用、好用,甚至还有点“赏心悦目”,但是把它们送到空中的那段过程却往往是令人讨厌的,很多时候甚至会是很危险的。即便是操作起飞最简单的四旋翼无人机,例如说大疆的御或者说Parrot的Ananfi,其过程都是相当费劲的:至少你首先得找到一个没有任何碎片(不管是碎石头、碎玻璃、干垃圾、湿垃圾都不可以有)的平坦地点,然后打开无人机工具箱,对无人机进行检查、启动、校准等一系列操作,然后退开数丈远,找到一个安全的地方,然后才能操纵它起飞——当然,这一切的前提是你是一个熟练的飞手——而如果你只是一名无人机新手的话,起飞阶段可以说是你在无人机操纵过程中所能碰到的最大难题之一(降落则是另一个难题,这里我们暂不考虑避开障碍物之类的问题,对于一个新手说这些,就有点过分了)。

▲Parrot公司的Ananfi无人机

尽管我的描述可能有那么一点夸张,毕竟大疆炫耀其“一键飞行”的傻瓜式飞控系统已经不是一年两年了(如果你真的相信飞一架无人机是全程“傻瓜式”的话,炸机这种事情就离你不远了),无论如何,从地面发射无人机肯定是又费时又危险的,尤其是在某些紧急情况下(比如说消防救援、紧急搜救等),把无人机快速、安全地送上天空是“当务之急”。

▲IROS国际大会就是在这地方举行的,条友们,猜猜这是哪里

近日,也就是在今年的智能机器人与系统(IROS;Intelligent Robots and System)国际大会上,加州理工大学和美国航空宇航学会/NASA联合团队的专家们展示了一种椭球形的无人机原型——它看起来有点像个橄榄球(旋翼叶片收缩折叠的时候)——这种无人机能够从炮管中发射出去,然后自行张开旋翼,随后稳定飞离,联合团队管这个无人机叫SQUID。

▲上面这张动图展示了如何从卡车上发射SQUID无人机,如果想用传统的起飞方式实现这样快速的起飞任务是完全不可能的(如果可能,那也是极度危险的),你可以想象一下对于消防应急救援、高海况下的海船发射勘探无人机、从高速飞行的航空器(如阿帕奇)中发射无人机的话,是否采用这种“炮射”的方式效果更好

联合团队展示的无人机原型总重约530克(1斤上下),高度约27公分。折叠起来的话,它的直径略超过8公分。在弹射出去的时候,该无人机的初始速度大概在每秒15米,等到它飞到空中最高点的时候速度会降到每秒10米,而后顺利过渡到常规飞行中去。

▲SQUID四旋翼无人机的CAD展示图

SQUID的设计很容易扩展,研究人员目前正在研究更小尺寸(2英寸直径)和更大直径(6英寸)的原型机。其中6英寸的SQUID大小将足以携带额外的电池和有效载荷,从而大大提升其自主飞行效能,并有望能嵌入基于视觉智能的弹射稳定性模组。

▲研究人员甚至在时速80公里的汽车上测试过发射这种无人机,结果当然是很顺利


​其实不说“炮射”的话,原理相同的“弹射无人机”并不是什么新概念,雷神公司就尝试过多种军用弹射无人机,而国外的多旋翼爱好者也经常DIY一些神奇的大疆无人机弹射系统,不过这种“土制加农炮”固然是存在较高风险的,大疆难道不考虑出一个官方版的?

当然,SQUID还有个特殊的本领就是有望在地球以外的其他星球(尤其是火星和土卫六)上实现弹射起飞,现在NASA的团队正在着力推进相关的研究和测试工作,以此来支撑他们的星际探索计划,在大气稀薄的火星,显然“炮射起飞”的方式比常规起飞方式更可靠,你觉得呢?

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