近期有很多新型無人機「出現」,如軍民融合領域用途的中國首款大型太陽能無人機、執行火星探測的防墜毀無人機、運送醫用物資的空客醫療無人機、亞馬遜及京東的貨運無人機……
這些無人機的共同點是,都經專門設計,用於特定場景。以防墜毀無人機為例,歐洲航天局想用其探測火星,所以為適應火星嚴苛地形、環境條件,執行探索熔巖管、繪製3D地圖等任務,無人機外部裝有球形保護罩、熱像儀等器件。
日前,國外大學生發明的一款無人機,有異於上述專注垂直領域的無人機,很有意思。來自瑞士聯邦理工學院和蘇黎世藝術大學的11人研究團隊,耗時9個月研製出六角無人機原型。這架Voliro無人機上有六個螺旋槳,槳外有正六邊形外框圍著,由可單獨傾斜的軸作支撐,Voliro因此能在空中12個自由度飛行。
演示視頻裡我們能看到,無人機以任意角度自由飛行都沒問題,或與地面保持橫向平行,或斜側,或縱向、甚至整架無人機倒置,均能維持懸停或穩定飛行狀態。且堪比特效飛機的是,Voliro還能以小軸距為圓心轉圈。
但這僅能說明,Voliro全方位操縱具有可行性。落實到現實應用,恐怕沒有垂直領域的無人機吃香。好在相比多數僅能平行地面飛行的無人機,Voliro還有全方位靈活飛行的「特長」。
首先至少基本景象、人像拍攝,Voliro能實現,另外因其自身飛行專長,Voliro還可完成普通無人機難達成的目標。研究人員列舉了兩事例。
Voliro無人機底部安裝了相機模塊,由於能顛倒飛行,拍攝轉子之上的鏡頭輕而易舉;還有在牆壁與各類彎曲結構間穿梭的需求,恰是投Voliro所好,畢竟調整自身角度與任意表面相適應的事,Voliro很擅長,還可落地到基礎設施檢查等實際應用中。若改進其外觀,往輕薄方面再下些功夫,可拓展的應用範圍或將更廣。
研究團隊表示,接下來想以科學研究為重,無人機目前還有些難題需解決,有些細節要改進。
如難操控就會直接影響客戶體驗,每個旋翼的轉動都影響無人機行進狀態,所以手動控制的前提是有強預判能力及控制水平,研究團隊正考慮用飛行控制軟體,通過調節功率的方式改善;還得縮短無人機預備起飛的時間……
未來探究者希望,Voliro無人機能增添其他功能,如無人機中心有大的球體,允許它在地面向任意方向滾動;無人機重量在3公斤以下,有大容量電池負載,能維持其長時間續航。
團隊不排除商業化,但那估計是後話了。
類似Voliro無人機具備多自由度移動飛行能力,還有前不久的Omnicopter無人機,配備8軸旋翼,可在空中6個自由度飛行。Omnicopter的絕技是接球,如向它拋出網球時,經秒級50萬條可行移動軌道運算後,它會選出最佳移動路線,並瞬間移動至該處,利用機身前方的網兜接住落下的網球。