一種能讓無人機在高速行駛的車輛上平穩著陸的系統

猿力部落——汽車人的技術社區

據Phys.org報道，無人機如今已成為我們天空中越來越常見的景象，其用途廣泛，從航拍等消費級愛好，到農業、監控和物流等工業應用，無所不包。然而，它們并非沒有缺點，其中之一就是著陸。幾乎一半的無人機事故都發生在這些無人駕駛飛行器試圖著陸時，尤其是在具有挑戰性的環境中或快速移動的物體上。但這種情況可能已成為過去，因為研究人員已經開發出一種能夠在高速行駛的車輛上平穩著陸的系統。

在行駛的車輛上著陸對無人機來說是一項重大挑戰。由于強大的風阻，無人機必須急劇前傾，這會導致螺旋槳撞擊車輛。此外，起落架通常過于堅硬，這意味著無人機在落地時會彈跳或翻轉。為了克服這些問題，加拿大舍布魯克大學（the University of Sherbrooke）的研究人員制造了一架名為DART（Direct Approach Rapid Touchdown）的實驗性四軸飛行器，它利用摩擦減震器(FSA)和反推力(RVT)來實現在高速行駛的車輛上著陸。

新系統如何運作

DART能夠快速、有力地下降，最大限度地減少陣風的影響，從而安全地降落在行駛的車輛上。在撞擊前，它會快速進行調平機動，保持垂直。落地后，FSA會立即吸收撞擊產生的所有動能，確保無人機不會翻轉。同時，發動機會啟動反推力，將無人機牢牢地推向車輛，并使其穩定停留。

四旋翼飛行器在時速110 km/h的車輛上著陸

四旋翼飛行器在時速110 km/h的車輛上著陸，采用以下策略：(1)快速下降；(2)俯仰調平機動；(3)飛行姿態控制系統(FSA)減震，反向速度控制系統(RVT)防止滑落。圖片來源：Journal of Field Robotics

研究人員在《野外機器人學雜志》（Journal of Field Robotics）上發表的論文中詳細描述了機器人在一輛時速高達68英里（約110 km/h）的皮卡車平板車上連續38次成功著陸。能夠降落在快速行駛的車輛上還有另一個好處。

研究人員寫道：“與使用不帶RVT的標準F450起落架相比，使用帶有RVT的FSA還可以將調平機動開始時的飛行包線增加38倍，從而使無人機能夠在更廣泛的飛行條件下安全地進行俯仰調平機動。”

這種大幅提升的著陸能力開辟了廣泛的新應用。更安全、更可靠的著陸能力可以使無人機降落在快艇、輪船和應急車輛上，以運送物資。此外，這項強大的技術意味著無人機不再那么依賴天氣，可以部署在更具挑戰性和不可預測的環境中。