无人机（UAV）已经广泛应用于各种现实环境中，包括电影业、军事和运输部门。未来，它们还可用于在搜索和救援任务中协助人类特工，监测偏远或无法进入的环境，以及运送包裹。
今天市场上的大多数无人机都有类似的结构，由一个主体和四个或更多旋转螺旋桨组成。然而，一些工程师一直在开发新的无人机，其设计灵感来自鸟类或其他飞行生物。
剑桥大学（University of Cambridge）和耶路撒冷希伯来大学（Hebrew University of Jerusalem）的两位研究人员Arion Pons和Fehmi Cirak最近引入了一种新方法，可以使无人机具有超机动能力，从而能够适应其机翼配置。他们的方法在arXiv上预先发表的一篇论文中提出，该方法从生物动力学中获得灵感，使鸟类、蝙蝠和其他飞行生物能够以不同而复杂的方式飞行。
“这篇论文的想法是我在剑桥大学获得博士学位的重点，”庞斯告诉《科技知识报》。“当时，我正在寻找使现有无人机（UAV或无人机）更具机动性的方法。机动性的提高可能会使人工智能控制的作战无人机性能更好；或者更有效的导弹技术。”
Pons和Cirak在开始研究他们的方法之前，仔细研究了生物动力学，使鸟类、蝙蝠和其他飞行生物通过复杂的翅膀运动获得非凡的飞行机动性。他们论文的主要目的是人工复制这些动物的翅膀运动，以从根本上提高无人机的机动性。最近的研究还从航空航天工程领域的先前研究中获得了灵感，这些研究旨在开发新技术，使无人机更具机动性。
Pons说：“通过观察鸟类、蝙蝠和其他飞行生物所使用的复杂机翼控制，我们可以了解不同类型机翼控制的极端机动效果。”。“在机动无人机的独特计算机模型上模拟这些影响，我们可以完善这一理解，并建立一个关于什么样的机翼控制产生什么样的影响的库。”
Pons和Cirak选择了他们希望自己的无人机执行的特定极端飞行机动或超级机动。利用他们编译的库中的信息，他们可以确定使用无人机成功执行这些超级飞机所需的机翼控制。
Pons说：“其结果是在仿生无人机中实现不同形式的极限机动的具体战略。”。“我们的方法可以通过使用特殊形式的仿生机翼变形控制，将相对普通的无人机的机动性提升到高性能战斗机的机动性。更具体地说，我们可以重新创造超机动性的形式：梦幻般的机动，如将飞机向后倾斜（“眼镜蛇机动”），或使其完美地降落在垂直墙上。”
研究人员使用最先进的飞行模拟器评估了实现两种主要超机动的方法的有效性，即普加乔夫眼镜蛇和弹道过渡机动。这些机动动作之前只在使用高性能和昂贵战斗机的无人机上进行了复制，然而Pons和Cirak在一种威力远不及机翼变形的无人机上进行了模拟。
未来，他们的工作将为开发高机动性无人机铺平道路，无人机能够进行先进的空对空作战、在粗糙或不平的地面着陆、发射导弹或游荡弹药。此外，研究人员设计的方法可用于研究不同动物物种的生物飞行动力学。
Pons补充道：“我目前在以色列耶路撒冷希伯来大学工作，正在与RAFAEL Advanced Defense Systems合作开发仿生无人机。”。“我希望进一步开发这些仿生无人机，并对其工业应用进行评估。也许有一天你会看到仿生无人机！”
漏 2022科学X网络