无人机降落在令人惊讶的陡峭表面

无人机降落在令人惊讶的陡峭表面

无人机能够完成范围广泛的有用任务,但它们通常需要特定条件才能安全着陆。理想情况下,大多数无人机需要以足够慢的速度接近平坦表面以避免弹跳或坠毁。加拿大的一组研究人员为这一挑战设计了一种新颖的解决方案,使无人机能够以高达 2.75 米/秒的速度降落在令人印象深刻的高达 60 度的陡峭斜坡上。

通过一系列实验,研究人员展示了如何使用他们的方法将无人机安全地降落在房屋陡峭的屋顶上。结果在IEEE 机器人和自动化快报7 月刊上发表的一项研究中进行了描述。

“在高冲击速度和倾斜表面上,由于起落架坚硬,商用多旋翼飞机往往会在撞击时弹跳、翻转甚至断裂,”博士约翰巴斯解释说。魁北克大学舍布鲁克大学Createk 设计实验室的学生,他参与了这项研究。“我们将四旋翼飞机降落在陡峭斜坡上的一般方法是结合两种技术——摩擦减震器和反推力。”

Bass 的团队首先开始通过模拟探索摩擦减震器和反向推力的组合。根据模拟数据,他们使用微型直流(直流)电机、弹簧和 3D 打印部件制造了带有摩擦减震器的起落架。

“我们集成在起落架上的摩擦减震器可以减缓 UAV [无人驾驶飞行器] 的动力,足以成功利用反向推力,”巴斯解释说。“[摩擦减震器]还可以促进腿和地面之间的持续接触,而不是像普通刚性起落架那样在斜坡上无限弹跳。”

然后,该团队对他们的无人机进行了测试,以不同的速度和倾斜度将其降落在屋顶和着陆垫上。Bass 指出,由于无人机可以降落在 60 度的陡峭表面上,因此它能够降落在大多数北美屋顶上,这些屋顶的俯仰角通常小于 53 度。

这种能力可用于充电、监视或紧急着陆目的。以较低的精度和传感要求高速着陆的能力在紧急着陆期间可能特别有用。

然而,提议的着陆技术可能只适用于小型无人机。值得注意的是,更大更重的无人机以快速下降到屋顶上可能会损坏屋顶。

该团队计划继续探索无人机着陆的新方法。该实验室此前曾将无人机降落在垂直墙壁和湖泊上。

“[我们的] 目标是通过在其他困难场景中着陆来进一步提高无人机的能力,例如在恶劣海况下的船只、冰山和快速移动的地面车辆上,”机械和机械学教授Alexis Lussier Desbiens说。 Createk设计实验室的机器人工程,他也参与了这项研究。

“这些场景都带来了自己的一系列新挑战,例如船舶在船上着陆时的线性和角运动,在大风或高速着陆时的强大阻力,船只附近的湍流空气运动,冰山和快速- 移动的车辆,以及冰山的光滑表面,”他补充道。

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上一篇 2022-08-30 15:37
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