科學(xué)家預(yù)測:人類100年后很有可能住在海底城市,、享用3D打印食物,乘坐無人機(jī)出行旅游……無人機(jī)近年來一直是一個很火的話題,,除了一些新奇的玩法之外,,日新月異的科學(xué)技術(shù)會為我們帶來什么樣的未來呢?人們教會無人飛行器如何載重飛行,、如何應(yīng)對干擾……總而言之,,教會無人飛行器學(xué)習(xí)一切與外界互動的方法。
如何突破自主飛行器的局限,?
如果一個機(jī)器要實(shí)現(xiàn)自主飛行,,那它必須全面了解空間中所有物體的動態(tài),。之前,,科學(xué)家通常利用外置攝像機(jī)來對物體進(jìn)行定位,這種方法使人能集中精力應(yīng)對飛行器高速運(yùn)行時出現(xiàn)的多變情況?,F(xiàn)在,,科學(xué)家研究出了一種新定位技術(shù),,無人飛行器使用內(nèi)置傳感器確定其在空間中的位置,并通過內(nèi)置計算機(jī)決定自己應(yīng)如何應(yīng)對,。唯一的外部命令屬于高級命令,,如起飛和降落等。
尾座式垂直起落機(jī)
所謂的“尾座式垂直起落機(jī)”能夠自己尋找目標(biāo)并完成任務(wù),。與其他固定機(jī)翼飛行器一樣,,它能夠有效地向前飛行,但它比直升飛機(jī)完成得更出色,,而且花樣更多,。它能夠盤旋,折服于它起飛和降落的巨大優(yōu)勢,,同時有了更大的變通性,。有利必有弊,尾座式垂直起落機(jī)容易受到大風(fēng)的影響,,科學(xué)家正在研發(fā)新的控制結(jié)構(gòu)和計算方法來克服這一局限,。科學(xué)家希望飛行器能在無論任何情況下,,都能迅速恢復(fù)到飛行狀態(tài),,并能通過飛行訓(xùn)練,不斷提高飛行性能,。
研究過程中,,科學(xué)家會思考一些抽象的基礎(chǔ)性問題,并試圖找到核心答案,。例如控制飛行器中至少需要多少個可動零部件,?
我們都知道,直升飛機(jī)有上千個可動部件都會對人體產(chǎn)生傷害,。實(shí)際上,,幾十年前,熟練的飛行員遙控操作的飛行器中只有兩個運(yùn)動部件——旋螺槳和尾部方向舵,。其實(shí)只需要一個部件就夠了,。
單通道旋轉(zhuǎn)飛行器
單通道旋轉(zhuǎn)飛行器是全世界最簡單的遙控飛行裝置,它只有一個可動部件——螺旋槳,。沒有襟翼,、沒有鉸鏈、沒有副翼,,也沒有其他的促動器和控制面板,。盡管結(jié)構(gòu)簡單,但它的大腦非常發(fā)達(dá),使它能夠穩(wěn)定飛行,,并在空間中任意飛行,。即使這樣,他也沒有尾座式垂直飛行器復(fù)雜的計算程序,,也就是說,,要讓它飛起來,必須以正確的方式把它放飛出去,。
如果說單通道旋轉(zhuǎn)飛行器是集約化設(shè)計的一種嘗試,,那么,有著八個螺旋槳的全向直升機(jī)就是一種繁復(fù)設(shè)計的嘗試,,這些多余的設(shè)置有什么用,?大家首先應(yīng)注意到這個飛行器是高度對稱的。所以在定位表現(xiàn)上具有對立性,,這賦予了它非凡的能力,,他可以在空間中任意移動。它的結(jié)構(gòu)具有先天的復(fù)雜性,,這源于八個螺旋槳之間的相互作用,。可提前設(shè)定一些特性,,其他特性在飛行中自動生成,。
如果飛行器要成為我們生活中的一部分,那它必須具備極高的安全性和可靠性,。一個高性能的四方形升降機(jī)有兩個獨(dú)立螺旋槳,,如果其中某個部件出了故障,馬達(dá),、螺旋槳,、電子設(shè)備壞了,甚至電池沒電了,,它仍然能飛,,盡管飛行姿勢有些走樣。
大量具有相互協(xié)作功能的自主飛行器為我們帶來了一種全新的,、美的視覺感受,,一個微型四方形升降機(jī)還沒有一片面包重,裝上定位系統(tǒng),,設(shè)計專門的計算方式,。每個飛行器都知道自己在空間中的位置,而且都有自控系統(tǒng),,因此機(jī)群中飛行器的數(shù)量是不受限制的,。
事實(shí)上,我們很難預(yù)測處于萌芽狀態(tài)的科技將會帶來怎樣的影響,它不斷啟發(fā)我們:宇宙如此神奇美妙,,充滿創(chuàng)造力和智慧的人類能夠一如此驚人的方式去展現(xiàn)宇宙的魅力!無人飛行器技術(shù)具有巨大的商業(yè)和經(jīng)濟(jì)潛力,,更為它的魅力錦上添花,。無論如何,一個新的人工智能時代已經(jīng)到來,!