美国陆军研究实验室进行仿生无人机测试
转载 2015-11-12 20:07 来源:宇辰网美国陆军研究实验室的机械工程师John W. Gerdes 联合马里兰大学研发了一款仿生无人机Robo-Raven(机器人乌鸦),并于今年11月3日对其进行了飞行测试。
测试在一个开放的空间举行,Gerdes像放鹰者一样将无人机举到空中,另一只手打开遥控器上的开关,整个起飞操作十分类似于玩具飞机。Robo-Raven被抛出后立即开始振动翅膀,逐渐飞远,随后像鸟儿一样在微风中舞动。偶尔一阵狂风会打乱Robo-Raven的飞行节凑,但是它都能够迅速的调整回来,继续飞行。无人机的整个飞行过程均由Gerdes利用遥控器远程控制。

测试进行1到2分钟时,一支鹰突然出现。为了防止无人机被破坏,Gerdes决定让无人机着陆,于是伸出手,让无人机落到了他的手臂上。Gerdes指出,无人机如果不飞回来很可能会受到鹰的攻击。之前,他研发的另一只机器鸟曾在在300英尺的空中遭到猎鹰的袭击,机翼受到严重损坏。
等到鹰消失后,Robo-Raven再次起飞,这次,一群海鸥围绕着它盘旋,不过Gerdes注意到,这些鸟类只是出于好奇,并不会对无人机发起攻击。可不幸的是,这次无人机的着陆操作却没有上一次完美,无人机意外坠到了附近的草坪上,但并没有任何损坏。
第三次,无人机终于完美的完成了起降等操作。
Gerdes称:“这款无人机就像是一只鸟,当你来到自然环境中,就可以见识到它的优势,我们研发仿生鸟,就是希望它可以具备一些普通无人机所没有的特点。四旋翼适合低速、悬停和避障等操作,固定翼则适合高空、远距离和快速飞行。如果两者之间互换任务,恐怕都会表现的很差。可动物或者鸟类,却可以把两种任务都完成得很好。其原因就在于,鸟类可以调整自己的翅膀,使自身适应不同的气流。我们现在所做的就是将生物的这些优点转化到无人机上。”
鸟类的翅膀之所以可以调节,是因为上面有大量的肌肉和神经。翅膀上的一点点变化就足以让它们飞上数百英尺的高空。Gerdes表示:“想要彻底解开生物的奥秘并不容易,如何布置机翼、传感器和控制装置...我们面临着很多难题。不过不管怎样,我们现在正在逐渐接近答案。”
Robo-Raven具备两个发动机,分别负责控制两支翅膀。其实在此之前,有些单发动机仿生鸟已经展现出了良好的特性,双发动机反而会使机身的重量增加,不利于飞行。对此Gerdes解释道:“从科学的角度讲,单发送机只能使翅膀加速或者减速,而双发动机的设计将可以使我们更深刻的了解无人机系统,从而研发出不同的功能。
Robo-Raven的机翼由美国陆军研究实验室的3D打印机打印而成,该无人机系统还采用了市场上就可以购买到的Arduino微型控制器、发射机和接收机,续航时间为10到15分钟。
目前,美国陆军研究实验室还在对这款无人机进行改进,旨在为士兵们提供一种更安全、低噪、隐匿而又灵活的飞行系统,使其未来可以帮助士兵完成多种作战任务。
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