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高性能无人机直升机安静,高效,安全 拍打机翼而不是螺旋桨,可帮助这只鸟启发的无人机抵御四旋翼飞行器,中国机械网,okmao.com
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高性能无人机直升机安静,高效,安全 拍打机翼而不是螺旋桨,可帮助这只鸟启发的无人机抵御四旋翼飞行器
2021年05月11日    阅读量:2540    新闻来源:中国机械网 okmao.com  |  投稿

绝大多数的无人机都是旋翼系统(如四旋翼飞机),这有充分的理由:它们便宜,容易,可伸缩性很好,而且我们在控制它们方面也很擅长,即使在非常具有挑战性的环境。


但是,对于大多数应用程序而言,无人机几乎会以各种方式落到鸟类及其拍打的机翼上—拍打机翼非常有效,具有惊人的敏捷性,并且更安全,能够与表面进行顺应性接触,而不必像转子系统那样将它们切碎做。


但是,拍打翼也面临着挑战:制造拍打翼机器人比将风管式旋转电机固定到机架上要困难得多,除了少数例外,我们没有看到比传统无人机更有效的改进中国机械网okmao.com


上周在《科学机器人》杂志上,来自 新加坡,澳大利亚,中国和台湾的一组机器人专家 描述了一种新型的襟翼机翼设计,它具有足够的推力和控制权,可以在激进的飞行模式(例如翻转和潜水)之间进行稳定的过渡,同时还能够有效滑行并轻轻着陆。


尽管在硬件和软件上都比四旋翼飞行器复杂,但这种飞行器的优势可能使其值得。


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制造拍动翼机器人很困难的一个原因是,当电动机高速旋转时,机翼必须高速往复运动。


这需要一个相对复杂的传动系统,(如果您不小心的话)会导致重量损失和效率的显着降低。一个特殊的挑战是机翼的往复运动质量趋于使整个机器人来回弯曲,从而交替地束缚和分离传动系统中的元件。


该 研究人员的新的 扑翼机的设计减轻了使用铰链和轴承成对弯曲问题。弹性元件也有助于提高效率,并且与基于旋转螺旋桨的推进系统相比,它的拍打机翼实际上更有效。它的推力超过其26克的质量40%,这是特技飞行能力的主要来源。本文最令人惊讶的发现之一是,拍翼式机器人实际上比基于螺旋桨的飞机效率更高。


本文最令人惊讶的发现之一是,襟翼机器人实际上比基于螺旋桨的飞机效率更高对于飞鸟来说,挑战不仅是推力:控制也要复杂得多。像鸟类一样,直升飞机也有尾巴,但与鸟类不同,它们必须几乎完全依靠尾翼控制权,而不是鸟类对精细机翼运动的控制。


为了使杂技控制成为可能,该机上的机尾控制面非常大,机尾平面面积为机翼面积的35%。机翼还可以在特定情况下提供一些帮助,例如通过将尾部控制输入与故意的东西失速相结合,以使直升机能够执行快速翻转。


具有起飞,悬停,滑行,轻柔着陆,特技飞行,安静飞行以及与周围环境互动的能力,而这种方式不会(立即)带来灾难性的拍打翼无人机轻松提供足够的优势,使它们变得有趣。既然已经证明了飞行直升机比旋翼飞机更有效,研究人员计划将重点放在自主性上,以使他们的机器人朝着现实世界发展。


钱耀伟,贾明角,朱永强,陈卫良,Javaan S.Chahl,Boo Cheong Khoo和Gih-Keong撰写的“高效的襟翼无人驾驶飞机利用失速后的腾飞来阻止高速飞行”刘从 从 南洋理工在新加坡,新加坡国立大学国防科技集团在堪培拉技术在山东青岛大学中国南澳大利亚大学在莫森湖交大大学,澳大利亚,以及在台湾新竹,发表在《科学机器人》上。


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