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| 本文作者： 付靜 | 2021-03-03 18:34 |
無人機(jī)最早出現(xiàn)于 20 世紀(jì) 20 年代。
據(jù)說在一戰(zhàn)期間，英國的兩位將軍卡德爾和皮切爾向英國軍事航空學(xué)會建議：
研制一種不需要人來駕駛，用無線電即可操縱的小型飛機(jī)。讓它飛到目標(biāo)區(qū)上空，向敵方投擲炸彈。
這一大膽的設(shè)想得到了英國軍事航空學(xué)會理事長的賞識，也在某種程度上為無人機(jī)開創(chuàng)了先河，之后在越南戰(zhàn)爭、海灣戰(zhàn)爭、北約空襲南斯拉夫等過程中，無人機(jī)均被頻繁用于執(zhí)行軍事任務(wù)。
如今，有著百年歷史的無人機(jī)已不僅僅是為打擊敵人而存在的飛行器了，航拍、農(nóng)業(yè)、高空秀、宣傳、快遞運(yùn)輸、軍事偵查、救災(zāi)、測繪、電力巡檢等領(lǐng)域都能見到其身影。
前不久一架名叫「機(jī)智號」的無人機(jī)隨著探測器將高通驍龍 801 和 Linux 系統(tǒng)一并帶上火星，成為無人機(jī)領(lǐng)域的焦點(diǎn)。
深圳經(jīng)濟(jì)特區(qū) 40 周年慶期間，上千架無人機(jī)在深圳上空演繹了一場華美的大型燈光秀。
疫情期間，不戴口罩出門嘮嗑的大媽大爺被無人機(jī)火速勸退。
南京大學(xué)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一個(gè)基于無人機(jī)的小型量子網(wǎng)絡(luò)原型，成功將量子信號傳遞到了 1 公里外的自由空間，無人機(jī)搖身一變成了我們看不懂的應(yīng)用。
CES 2021 上，索尼高調(diào)宣布進(jìn)軍無人機(jī)市場，宣稱其首個(gè)無人機(jī)產(chǎn)品 Airpeak 將是史上最小的搭載索尼 Alpha 無反相機(jī)的無人機(jī)，能在動態(tài)飛行中保證高畫質(zhì)影像。
中國初創(chuàng)公司實(shí)現(xiàn)了用意念控制無人機(jī)，頭往哪偏，無人機(jī)就向哪個(gè)方向飛。
那么問題來了：除了上述應(yīng)用，無人機(jī)還有哪些最新進(jìn)展？
2018 年 9 月，在世界海關(guān)組織協(xié)調(diào)制度委員會（HSC）第 62 次會議上，無人機(jī)被歸類為「會飛的照相機(jī)」。眾所周知，在消費(fèi)級市場，無人機(jī)最為常見的應(yīng)用之一正是航拍，而說起航拍，不少人都會想起一個(gè)品牌——大疆。
今天，雷鋒網(wǎng)編輯就被大疆昨晚發(fā)布的最新產(chǎn)品 DJI FPV 刷屏了。
先來感受一下。
相比常規(guī)的無人機(jī)航拍畫面，DJI FPV 的效果就像大疆的廣告語：飛臨其境。
【圖源 UP 主：甜甜tang】
對于這款新產(chǎn)品，有網(wǎng)友在觀看宣傳視頻之后表示：
可以體驗(yàn)到在夢里被人/野獸追殺到懸崖邊/高樓樓頂一躍而下的刺激感了。
不是航拍機(jī)，更像是人類視覺的延展。
無人機(jī)之中飛得最爽的，穿越機(jī)之中最容易上手的。
隨時(shí)隨地飛躍地平線。
官網(wǎng)顯示，DJI FPV 套裝包括 DJI FPV 飛行器、DJI FPV 飛行眼鏡 V2、DJI FPV 遙控器 2 及電池等配件，售價(jià)為 7999 元。
DJI FPV 只需要通過搖桿單手操作控制，其姿態(tài)會隨著用戶的手部動作變化，產(chǎn)生“人機(jī)合一”的既視感。
視頻顯示，DJI FPV 共三種模式：
普通模式：不論是操作還是畫面，都類似于常規(guī)的無人機(jī)，支持障礙物檢測與自主減速；
運(yùn)動模式：將產(chǎn)生前文那些讓人腎上腺素急速飆升的畫面，即支持第一人稱視角操作，最大速度 27m/s，支持定速巡航；
進(jìn)階手動模式：最大速度 39m/s。
值得一提的是，三種模式都支持「一鍵急剎懸停」，據(jù)說只要按下急剎懸停鍵，速度 72km/h 的無人機(jī)將會在 2 秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)懸停。
就在中國廠商發(fā)布新品的時(shí)候，實(shí)驗(yàn)室里的科學(xué)家們也做出了無人機(jī)領(lǐng)域的最新科研成果。
2021 年 2 月 18 日，一篇題為 Collision Resilient Insect-Scale Soft-Actuated Aerial Robots With High Agility（具有高度敏捷性的抗碰撞昆蟲級軟驅(qū)動空中機(jī)器人）的論文發(fā)表于 IEEE Transactions on Robotics 期刊。
該論文作者來自 MIT 電氣工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)系電子研究實(shí)驗(yàn)室（助理教授 Kevin Yufeng Chen 和博士生 Zhijian Ren）、香港城市大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系（機(jī)器人專家 Pakpong Chirarattananon）、哈佛大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院（博士生 Siyi Xu）。
科學(xué)家們設(shè)計(jì)的無人機(jī)長什么樣呢？MIT 官網(wǎng)給出的圖長下面這樣。
沒錯(cuò)，這款無人機(jī)的設(shè)計(jì)靈感源于自然界中的昆蟲。要知道，會飛的昆蟲十分敏捷強(qiáng)壯，當(dāng)在復(fù)雜的自然環(huán)境中飛行時(shí)，它們可以展示出侵略性的高難度動作（比如后空翻、快速逃脫和飛行中的碰撞恢復(fù)）。
正如 MIT 所說：
自然界中不確定性太多，可能有大風(fēng)、可能有障礙物存在，但昆蟲有著驚人的靈活性，這種特性會幫助它們在飛行中導(dǎo)航。
據(jù)了解，當(dāng)前最先進(jìn)的重量不足 1 克的微型飛行器（microaerial-vehicles，MAVs）主要由壓電陶瓷等剛性驅(qū)動器提供動力，但問題在于斷裂強(qiáng)度（120 MPa）和失效應(yīng)變（0.3%）較低。
雖然目前的一些微型飛行器系統(tǒng)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)較高的升重比，但它們并未展示出類似昆蟲的動作，如翻跟頭或快速碰撞恢復(fù)。
基于此，MIT 助理教授 Kevin Yufeng Chen 及其團(tuán)隊(duì)建立了一個(gè)接近昆蟲敏捷性的系統(tǒng)。
這款無人機(jī)的尺寸就像自然界中的昆蟲那般大，重量僅僅 665mg，由一種新型的軟性驅(qū)動器「介電彈性體致動器」（DEA）提供動力。
具體來講，新型 DEA 實(shí)現(xiàn)了高功率密度（1.2 kW/kg）和相對較高的轉(zhuǎn)導(dǎo)效率（37%），團(tuán)隊(duì)將 DEA 整合到系統(tǒng)中，執(zhí)行器每秒可“扇動”近 500 次。
結(jié)果表明，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出的空中機(jī)器人系統(tǒng)：
具有較大的升重比（2.2:1），上升速度為 70cm /s；
可在控制下實(shí)現(xiàn)懸停飛行；
可在 0.16 秒內(nèi)從飛行碰撞中恢復(fù)，順便完成一個(gè)翻跟頭的動作。
值得關(guān)注的是，MIT 表示：
它們能夠承受真實(shí)世界飛行的物理痛苦。（withstand the physical travails of real-world flight）
團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這款機(jī)器人未來或能幫助人類為農(nóng)作物授粉，或是在狹窄空間內(nèi)對機(jī)器進(jìn)行檢查。
可以肯定的是，不論是讓人腎上腺素急速飆升的「穿越機(jī)」，還是靈活的昆蟲級「空中機(jī)器人」，無人機(jī)領(lǐng)域有著廣闊的想象空間。未來無人機(jī)還將如何發(fā)展，我們拭目以待。
引用來源：
https://ieeexplore.ieee.org/document/9357346
https://news.mit.edu/2021/researchers-introduce-new-generation-tiny-agile-drones-0302
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