可折叠无人机在半空中改变其形状

四旋翼飞行器快速，便宜且功能强大，而且它们一直在变得更加智能。他们挣扎的地方是适应。许多其他类型的机器人可以改变他们的结构，以更好地执行不同的任务：人形机器人一直这样做，所有这些方便地放置四肢。嘿，如果无人机也有可移动的肢体，那不是很酷吗?是的，它会的。有人应该弄清楚如何做到这一点。

我们已经看到过去的一些无人机可以改变它们在飞行中的形状，但是这种折叠式无人机(由苏黎世大学和EPFL的机器人专家开发)在几个重要方面有所不同。它的四个臂中的每个臂在底座上都有一个伺服电机，可以独立旋转一个螺旋桨，两个臂之间有一些高度差，确保折叠式无人机不会立即自行搅拌。虽然有一些手臂位置组合特别方便，如完全展开(“X”形态)，完全折叠(“O”)，直线(“H”)和部分折叠(“T”)，无人机不是不限于这些形状，即使配置不对称，它仍然可以在任何地方保持完全稳定和可控制。

虽然Folding Drone没有像ICRA 那样疯狂的飞龙机器人那么多的自由度，但它的复杂程度和成本都要低得多，而且可以很快变换，正如你在视频中看到的那样。它可能无法将自己包裹在任何人的脖子上并慢慢扼杀它们，但我们会让它滑动一次。(相对)简单的设计有助于折叠式无人机保持效率和多功能性，使其能够通过车载传感和计算自主运行。这听起来不像无人机可以自主决定如何重新配置​​自己以克服障碍，但研究人员肯定正在努力。

他们还在处理其他一些很酷的事情。有关这方面的更多信息，我们通过电子邮件与苏黎世大学的Davide Scaramuzza进行了交谈。

IEEE Spectrum：为什么这样的无人机比无人机能够通过小间隙更好地改造?

Davide Scaramuzza：小型无人机有几个缺点：它们在外部干扰(例如风)的情况下不太稳定，它们的飞行时间非常有限，并且无法运输大型有效载荷。

你为什么选择这些特殊的自由度来获得转化能力?

我们选择了这些自由度，因为它们使我们不会从机械设计和控制角度来增加车辆的复杂性。同时，围绕主体旋转臂导致非常紧凑的形状，显着地减小了平台的整体尺寸。

无人机可以变形的缺点是什么?

与标准X配置相比，变形的主要缺点是可能降低稳定性和飞行时间。某些形态明显不如其他形态稳定，并显着缩短飞行时间。因此，变形是以牺牲这两个方面为代价的。这种牺牲的量取决于所需的形态。例如，O形态允许机器人变得非常紧凑(每个尺寸变得比X形态小约20%)，但是可以产生较低的角加速度(这意味着对外部干扰的鲁棒性较小)并且飞行时间大约为60百分比低于X形状。

相反，T和H配置能够在一个体轴周围提供更高的角加速度，但是牺牲了它们绕另一个轴的灵活性。这表明标准X形态是最有效的，因此应该使用，只要手头的任务不严格要求不同的形态。

本文提到你正致力于“利用形态学改进高速飞行，以及新颖的，生物启发的机械设计。”你能详细说明吗?

目前，我们利用变形来调整车辆的尺寸，以适应诸如穿越间隙，检查表面或运输物体等任务。然而，我们相信变形四旋翼飞行器可以将其形状定制为比纸张中所示的更加动态的任务，例如高速飞行，其中它可以通过折叠来改善其性能以改变其空气动力学特性。这将允许在时间紧迫的情况下非常快速的飞行，允许车辆在很短的时间内在大的区域中航行。

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