四軸飛行器有非凡的特技表演能力，但即使是最熟練的飛行員和算法也無法避開每一個障礙。這年代為什么一雙機械工程和生物醫(yī)學工程系的科學家們在香港城市大學開發(fā)了一個機體受到折紙（昆蟲），它們描述了在新出版的預(yù)印本的論文（Quadrotor的鋼質(zhì)包裝袋保護機制）。當裝有它的四軸飛行器在飛行途中與另一個物體相撞時，該設(shè)計會機械展開，重新配置其結(jié)構(gòu)，以保護相機、電腦和熱傳感器等敏感部件。

“隨著（無人機）任務(wù)的復(fù)雜性增加，它不可避免地增加了失敗的幾率。盡管試圖規(guī)避事故，但仍有可能出現(xiàn)無法預(yù)料的情況，導(dǎo)致意外的碰撞，破壞航班的穩(wěn)定。合著者寫道。“隨后的墜落可能會對機器人造成毀滅性的傷害。科學家們說，機身的折疊機制是模仿藥丸蟲的“聚集”行為，即它們分塊的外骨骼緊緊卷曲，以保護敏感的內(nèi)臟。同樣，研究人員的剛性機身沿著四個彎曲鉸鏈變形，這些鉸鏈直接連接到屏蔽無人機的基座上。

機身重14.9克，由一塊地磚、夾在玻璃纖維之間的聚酰亞胺可折疊臂、一個折疊耦合器和折疊觸發(fā)器組成，在飛行中保持剛性，以減輕其重量。來自無人機螺旋槳的垂直推力產(chǎn)生向上的力量，扭矩使機身的手臂不會過早折疊。碰撞時，撞擊旋轉(zhuǎn)折疊觸發(fā)器，推動手臂的一部分，克服折疊軸上方的扭矩，一點一點地調(diào)整關(guān)節(jié)，直到整個結(jié)構(gòu)折疊起來。“機身……保護（無人機的）身體免受墜落。開發(fā)的原型利用智能機械設(shè)計來克服結(jié)構(gòu)剛度的矛盾要求，”團隊寫道。“通過將一對平面結(jié)構(gòu)垂直對齊，我們獲得了所需的剛度。聯(lián)鎖機構(gòu)，或關(guān)節(jié)限制，讓機器人利用推力保持飛行狀態(tài)。”

為了驗證他們的設(shè)計，研究人員在飛行中以大約1.5英里每小時的速度撞毀了一架裝有機身的四軸飛行器。這架無人機在落地前不到0.2秒就折疊好了，研究人員表示，這意味著它可以適應(yīng)載重量較低的小型無人機。“所提出的機制并不能保護機器人免受頂部或底部碰撞，”合著者寫道。“已經(jīng)在靜態(tài)測量和實際飛行中得到了實驗驗證。”

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