弹簧式可折叠无人机可在飞行途中折叠

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Image: High Performance Robotics Lab/UC Berkeley

The UC Berkeley morphing drone in the unfolded (top) and folded (bottom) configurations. The drone changes shape without the use of any additional actuators: When low thrust forces are produced by the propellers, springs pull the arms downward into the folded mode. When high thrust forces are produced, the vehicle transitions into the unfolded mode.

去年年底，我们曾报道过苏黎世大学的avide Scaramuzza实验室的一款可折叠无人机，它可以在半空中改变形状，飞行穿过狭窄的缝隙。该无人机使用伺服系统来实现其不同的配置功能，这使得它非常灵活，但代价就是增加了系统复杂性和自身重量。今年早些时候，加州大学伯克利分校（UC Berkeley）的研究人员在蒙特利尔的ICRA上展示了一种可折叠无人机的新设计，由于无人机自身螺旋桨的力量控制着弹簧加载的武器，这种无人机能够在不到半秒的时间内将自身收缩50%。

该设计的关键是弹簧在四旋翼飞行器的被动铰接臂上施加恒定的张力。当电机关闭时，足够的张力使臂向内移动，但是当电机打开时，它们施加的力比弹簧施加的力更强，将机臂再次折叠并保持在那里。实际转换点（电机施加的力克服弹簧上的张力，反之亦然）经过仔细校准，以确保四旋翼无人机在大多数时间内保持四旋翼状态，并且仅在需要时折叠起来。

（温馨提示：建议在WI-FI环境下观看）

然而，在上面的视频中，研究人员得到了四旋翼飞行器的轨迹，所有这些都是为了进行接近、折叠、展开和恢复，然后将实际窗口与该轨迹对齐。

看到这样一架折叠无人机，你可能会想，为什么你不把一架常规无人机缩小到足够小，以适应所有的大小呢。使无人机变大而不是变小的原因主要是它能携带更多的有效载荷并在空中停留更长的时间，同时也因为拥有彼此相距较远的发动机使无人机更加稳定，能够更好地抵御风等干扰。

这种设计的最大优点是它相对地减少了无人机的系统复杂性，同时仍能实现动态折叠，大大减小了无人机的尺寸。并且在展开状态下，它与普通四旋翼无人机一样容易控制。研究人员还表示，他们可能会将四旋翼无人机折叠成一个更紧凑的状态——现在的限制条件是，如果使它变得更小，螺旋桨会产生相互碰撞的问题。

研究人员正在进一步寻找解决方案。

（温馨提示：点击文末“阅读原文”查看原文章）

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编辑 / 陈磊 审核 / 肖紫寒 裴家珍

指导：万剑华教授