新型折叠式无人机可穿过狭窄的洞穴执行救援任务

新型折叠式无人机可穿过狭窄的洞穴执行救援任务

University of Zurich/Armasuisse

地震后或火灾后建筑物的检查正是最危险的一类工作。尽管技术不断进步，人们普遍认识到最佳安全做法，但许多人仍然因工作而死亡或受伤。

在这种情况下，人类救援人员希望无人机为他们服务。使用无人机的优势在于，它可以寻找被困在里面的人，并引导救援队接近他们。为此，无人机需要穿过墙的裂缝，部分打开的窗户，或通过酒吧——这是典型的无人机尺寸所不允许的。

考虑到这个问题，苏黎世大学的机器人与感知小组和EPFL的智能系统实验室的科学家们已经开发了一种新型的柔性无人机。

科学家们从鸟儿那里得到灵感，鸟儿在半空中折叠翅膀，穿过狭窄的飞行通道，并研制出这种可折叠的无人机，它能够挤压自己穿过缝隙，然后回到原来的形状，同时继续飞行。

苏黎世大学的研究员大卫·法兰加说：“从机械的角度来看，我们的解决方案非常简单，但是它非常通用，非常自主，具有机载感知和控制系统。”

与其他无人机相比，这种变形无人机能够在狭窄的空间内操纵，保证任何时候都能稳定飞行。

科学家们设计了这种四足机器人，它有四个螺旋桨，可以独立旋转，安装在移动臂上，通过伺服电机可以绕着主机折叠。在孔中的王牌是一个控制系统，实时适应任何新的位置的武器，调整推进器的推力作为重心转移。

EPFL工程学院的合著者兼研究员Stefano Mintchev说：“变形无人机可以根据现场需要采用不同的配置。标准配置是X形的，四臂伸展，螺旋桨彼此之间距离尽可能大。”

当面对狭窄的通道时，无人机可以切换到“H”形，所有的手臂沿着一个轴线排列，或者切换到“O”形，所有的手臂都尽可能靠近身体。“T”形可以用来使安装在中央框架上的机载相机尽可能靠近无人机需要检查的物体。

科学家们正在进一步计划改进无人机的结构，使它可以在所有三维空间折叠。最重要的是，他们希望开发出能使无人机真正自治的算法，允许无人机在真正的灾难场景中寻找通道，并自动选择通过它们的最佳方式。

论文发表在IEEE机器人和自动化专栏。