雖然生活中我們并不一定會接觸到小型的飛行器之類的東西,但是大家可能都聽說過,因?yàn)檫@些小家伙在電影上經(jīng)常會出現(xiàn),電影中的人們會用蒼蠅大小的飛行器監(jiān)視敵人,獲取情報(bào)等等。這些原本只在電影上出現(xiàn)的神奇飛行器,隨著科技的進(jìn)步,已經(jīng)離我們生活越來越近了。
就在前不久,來自夕法尼亞大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了一款3D打印的飛行器,能夠自行供電的飛行機(jī)器人Piccolissimo(來自意大利語,最小的意思),它是迄今為止最小的自主可控飛行器。該機(jī)器有四個(gè)旋翼,除了螺旋槳與機(jī)身外,沒有其它任何的部件。
機(jī)器人有兩種尺寸,小的只有一枚25美分硬幣那么大,重2.5g。大的有4.5g重,寬度多出1cm,大尺寸的增加了關(guān)鍵的組件,因此具備遠(yuǎn)程可控性能。
為了能夠自由飛行,機(jī)器人全身上下只有機(jī)身與螺旋槳能夠活動。團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)者M(jìn)att Piccoli說:“它自身每秒旋轉(zhuǎn)約40次,而螺旋槳每秒旋轉(zhuǎn)約800次。由于螺旋槳并沒有安裝在機(jī)器人的中心而是螺旋槳的中心,所以它推動的位置也每秒旋轉(zhuǎn)約40次。”
從3D打印角度看,體積如此之小,那它對打印機(jī)精度的要求必須非常高。由于對分辨率和重量的高度要求,需要一臺高精度的專業(yè)3D打印機(jī),他們最終通過大學(xué)工程部門提供的ProJet 6000 SLA 3D打印機(jī)來完成打印。同時(shí)對材料的要求也非常高,用普通FDM打印機(jī)所用的塑料是行不通的,因此他們在Shapeways這樣可靠的服務(wù)機(jī)構(gòu)上購買所需的材料等。
先完成3D打印框架,然后再嵌入控制板、微型電機(jī)以及鋰聚合物電池,Piccolissimo便誕生了。不過光做出來還不夠,供電方式是至關(guān)重要的,比如哈佛的名叫Robobee的可控飛行機(jī)器人,實(shí)際寬度比Piccolissimo要小幾毫米,但卻被電源線束縛著。
因此,便攜式的電源發(fā)揮著重大作用,很多項(xiàng)目最終都是在探討如何實(shí)現(xiàn)便攜性,UPenn的工程學(xué)院院長Vijay Kumar希望在未來能夠用于農(nóng)業(yè)或救災(zāi)領(lǐng)域,他認(rèn)為,假若有成百上千個(gè)小型可控飛行器,就能在災(zāi)難現(xiàn)場發(fā)揮更大的作用,比用一個(gè)大型而昂貴的飛行器靈活且節(jié)省成本。ModLab(研發(fā)Piccolissimo的實(shí)驗(yàn)室)的首席教授也贊同這個(gè)觀點(diǎn),他說:“不管是從尺寸還是花費(fèi)的角度來說,如果使用Piccolissimo,Kumar院長那100個(gè)機(jī)器人在農(nóng)場上一起飛行的夢想一定會實(shí)現(xiàn)。在搜索和救援方面,如果有100或1000個(gè)小型可控飛行器的話,我們就可以救援更多的災(zāi)難現(xiàn)場,而不需要用一個(gè)大型而且昂貴的飛行器。”
Piccolissimo可以載重量約為1g,這聽起來作用不太大,但是對于搭載一臺超輕相機(jī)與傳感器(比如條形碼讀取器)來說已經(jīng)完全足夠了,Piccolissimo團(tuán)隊(duì)正在努力研究中。
要不是3D打印技術(shù)的可用性日益增長,是沒可能在預(yù)算中實(shí)現(xiàn)設(shè)備的復(fù)雜性與微小體積共存的。3D打印微小模型既讓人大開眼界,又變得越來越實(shí)用。
體積小、造價(jià)低、可遙控、配備有便攜式電源(一塊鋰電池)等優(yōu)點(diǎn),讓這種迷你飛行器的前景十分廣闊,尤其在救災(zāi)時(shí),能夠進(jìn)入那些搜救人員甚至一般無人機(jī)無法進(jìn)入的狹小空間。只不過現(xiàn)在看來,由于體型的限制,這種飛行機(jī)器人還無法攜帶大容量的電池,其續(xù)航能力將會是一大問題,這方面的不足暫時(shí)只能通過龐大的數(shù)量去彌補(bǔ)。
若這飛行器真的量產(chǎn)后,確實(shí)能給人們帶來很大的幫助。但是也有人認(rèn)為它帶來便利的同時(shí),也帶來很多很多問題,比如,既然這飛行器那么不容易被發(fā)現(xiàn),就會有人利用這個(gè)飛行器去偷窺別人的隱私;還有人甚至認(rèn)為,飛行器可能會被恐怖分子利用,他們獲取情報(bào)的同時(shí),可以讓飛行器攜帶微量的毒藥或者炸藥,會造成非??植赖暮蠊?/p>
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