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无人机续航力问题有解,向小虫学习如何“休息”

易容网:2016-05-30阅读(1406) 声明:  转载请注明文章来源易容网   (www.mlcc1.com)

      无人机应用越来越广,但飞行需耗费的高效能,也让维持续航力成为亟待解决的问题,尤其对无法乘载太多重量的微型飞行机更是一大挑战。有最新研究指出,只要运用静电原理,即可让微型飞行机如真正的虫子一样停留在各种表面“休息”,最高可节省飞行所需电力的1千倍。这可能是让微型飞行机可进行长期监测任务的关键突破。


      以静电原理可附着几乎任何表面


      这项技术在最新一期的《科学》期刊发布,研究团队将静电片安装在重量不到 0.1克、高仅 2公分的微型飞行机“RoboBees”上,可让机器停留在几乎所有表面,如树叶、玻璃、木头和砖块等,并可较飞行时减少 500到 1,000倍的能源。根据《TheVerge》报导,这款飞行机最初在 2013年公开,虽然当时可透过微型三脚架降落,但也限制了机器仅能在平坦表面的顶部停留。


      该团队发现,透过静电技术,宕机器靠近停留表面,就会产生相反电荷,在两个物体间产生静电引力,原理就像头发在和毛衣摩擦后,会黏在气球上的道理一样。不同的是,气球静电力会随时间减少,该研究则会持续供给少量电力以维持引力,当终止电力即可离开停留表面继续飞行。此方法也解决了过去使用化学黏着法,需要耗费大量能量才能将机器从黏着表面拉开的问题。




      RoboBees的运作原理(Source:Science)

      

      从环境到交通皆可监测


      这项停留技术看似无关紧要,但却是微型飞行机得以应用在长期观察任务的重要关键。飞行机研究学者 Mirko Kovac向《卫报》表示:“宕机器越小,供给飞行所需能源变得更加挑战,长时间飞行也变得更困难,因此让机器可栖息是一大帮助。”


      Kovac向《TheVerge》表示,如果科学家可结合再生能源(如太阳能板)到飞行机设计中,飞行机就可在停留时自行充电,这对侦查任务而言是非常重要的功能,“例如工业检测、环境监控、交通管控”。不过他也提到,虽然无人机有许多不同面向的应用,但都是在仅需耗费少量能源的情况。


      距离实际应用尚有距离


      利用静电让微型飞行机休息看似解决许多问题,但距离可实际应用仍有一段距离。其中一名研究员 Mortiz Graule指出,RoboBees目前产生静电荷和电脑操控机器的资料和电力,仍需透过线路供给,限制可飞行活动的范围。此外,RoboBee也非常容易受外在气流影响。因此,如何将电力供给和控制系统整合至机器中,并让飞行更稳定,是研究团队待解决的问题。




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