S-MAD:飞行姿态象鸟一样可以在墙壁上着陆的无人机你见过没

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S-MAD(多模式自主飞行无人机)是一款固定翼式无人机,它身具一些类似于鸟的技能。例如,你可以让它在房间或开阔空间像滑翔机一样飞行,但当无人机接近一个垂直平面,它会很快调整设置以在平面上着陆,并借助尖锐的小刺防止掉落。总之,就我而言,这是波士顿动力公司的“大狗”(Big Dog)之后我见过的最可怕机器人行为之一。

S-MAD 使用一种名为“微刺 ”的东西来附着在粗糙的表面上。这些刺其实就是硬化的钢钉,它们可以从两个方向抓住表面的小凸起——斯坦福大学的研究人员 郝江(Hao Jiang,音)表示,“微刺相对夹紧的做法就像人类用手抓住一瓶水,只不过人类需要一些曲率让手指围住物体的两侧,而这些微刺可以深入粗糙表面的微观特征,牢牢抓住那些微小的凸起和凹点。多轴无人机已经用上了这种微刺,但这是它们第一次被用在固定翼无人机之上。目前,S-MAD 降落在平面的成功率已经达到了 100%,对这样的无人机来说无疑是令人印象深刻的壮举。

凭借这些微刺,S-MAD 可以让自身垂直降落在墙壁上,并停留在那里,从事收集数据和侦测环境的工作。当无人机要离开时,它就会释放掉微刺,飞向蓝天。S-MAD 的发明者是来自舍布鲁克大学(University of Sherbrooke)的研究人员——迪诺·梅罕维克(Dino Mehanovic)、约翰·巴斯(John Bass)、托马斯·科度(Thomas Courteau)、大卫·朗库特(David Rancourt)以及亚历克斯·卢西尔·戴斯比安(Alexis Lussier Desbiens)——他们决定把这些微刺加到固定翼无人机身上,并发明了一种让无人机悬停在半空中(这是鸟类擅长的技能)以及在墙壁表面停留的新方法。S-MAD 可以在分秒之间从飞机模式切换到直升机模式,从而瞬间让机身跟墙壁保持平行。Spectrum 的 报道称

这里面有几个技巧。第一个技巧是俯仰策略,它可以让固定翼飞机短暂地变成直升机,完全依靠推进器来产生升力(推力和重量比为 1.5 ),同时由机翼提供足够大的操纵面来抵消扭矩。在那个时候,无人机可以慢速接近墙壁(它使用激光测距仪来侦测墙面),这就引出了第二个技巧:“合适着陆条件区域”,或者说是确保无人机的接近速度足够慢和足够稳,无需使用传感器和其他硬件就能让无人机平稳地停留在表面上。第三个技巧是装备一套停留系统,对 S-MAD来说就是支脚和微刺,它们要足够灵活,能够牢牢停留在表面,即便无人机没有像你预想的那样飞行。

显然,S-MAD 还处于概念验证阶段,但这样的无人机可以用于高点的数据收集任务,即经过长距离滑翔之后,长时间停留在一个地方收集数据。在完成任务之后,无人机可以脱离表面,调整身形,爬升到一定高度飞回家。

翻译:王灿均(@何无鱼

New drone perches on walls like a robotic bird

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