無人機(jī)續(xù)航力問題有解，向小蟲學(xué)習(xí)如何“休息”
無人機(jī)應(yīng)用越來越廣，但飛行需耗費(fèi)的高效能，也讓維持續(xù)航力成為亟待解決的問題，尤其對無法乘載太多重量的微型飛行機(jī)更是一大挑戰(zhàn)。有最新研究指出，只要運(yùn)用靜電原理，即可讓微型飛行機(jī)如真正的蟲子一樣停留在各種表面“休息”，最高可節(jié)省飛行所需電力的1千倍。這可能是讓微型飛行機(jī)可進(jìn)行長期監(jiān)測任務(wù)的關(guān)鍵突破。
以靜電原理可附著幾乎任何表面
這項(xiàng)技術(shù)在最新一期的《科學(xué)》期刊發(fā)布，研究團(tuán)隊(duì)將靜電片安裝在重量不到0.1克、高僅2公分的微型飛行機(jī)“RoboBees”上，可讓機(jī)器停留在幾乎所有表面，如樹葉、玻璃、木頭和磚塊等，并可較飛行時(shí)減少500到1,000倍的能源。根據(jù)《TheVerge》報(bào)導(dǎo)，這款飛行機(jī)最初在2013年公開，雖然當(dāng)時(shí)可透過微型三腳架降落，但也限制了機(jī)器僅能在平坦表面的頂部停留。
該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，透過靜電技術(shù)，宕機(jī)器靠近停留表面，就會產(chǎn)生相反電荷，在兩個(gè)物體間產(chǎn)生靜電引力，原理就像頭發(fā)在和毛衣摩擦后，會黏在氣球上的道理一樣。不同的是，氣球靜電力會隨時(shí)間減少，該研究則會持續(xù)供給少量電力以維持引力，當(dāng)終止電力即可離開停留表面繼續(xù)飛行。此方法也解決了過去使用化學(xué)黏著法，需要耗費(fèi)大量能量才能將機(jī)器從黏著表面拉開的問題。
RoboBees的運(yùn)作原理（Source：Science）
從環(huán)境到交通皆可監(jiān)測
這項(xiàng)停留技術(shù)看似無關(guān)緊要，但卻是微型飛行機(jī)得以應(yīng)用在長期觀察任務(wù)的重要關(guān)鍵。飛行機(jī)研究學(xué)者M(jìn)irko Kovac向《衛(wèi)報(bào)》表示：“宕機(jī)器越小，供給飛行所需能源變得更加挑戰(zhàn)，長時(shí)間飛行也變得更困難，因此讓機(jī)器可棲息是一大幫助！
Kovac向《TheVerge》表示，如果科學(xué)家可結(jié)合再生能源（如太陽能板）到飛行機(jī)設(shè)計(jì)中，飛行機(jī)就可在停留時(shí)自行充電，這對偵查任務(wù)而言是非常重要的功能，“例如工業(yè)檢測、環(huán)境監(jiān)控、交通管控”。不過他也提到，雖然無人機(jī)有許多不同面向的應(yīng)用，但都是在僅需耗費(fèi)少量能源的情況。
距離實(shí)際應(yīng)用尚有距離
利用靜電讓微型飛行機(jī)休息看似解決許多問題，但距離可實(shí)際應(yīng)用仍有一段距離。其中一名研究員Mortiz Graule指出，RoboBees目前產(chǎn)生靜電荷和電腦操控機(jī)器的資料和電力，仍需透過線路供給，限制可飛行活動(dòng)的范圍。此外，RoboBee也非常容易受外在氣流影響。因此，如何將電力供給和控制系統(tǒng)整合至機(jī)器中，并讓飛行更穩(wěn)定，是研究團(tuán)隊(duì)待解決的問題。
編輯：admin 最后修改時(shí)間：2017-12-13
