近日，新加坡科技大學(xué)的機(jī)器人專家在IEEE Robotics and Automation Letters上發(fā)表了一篇新論文，介紹了他們研發(fā)的新型無人機(jī)，這種無人機(jī)由5架單獨的無人機(jī)連接在一起，在接近地面時，驅(qū)動翼控制它們彼此分離，分別降落在各自的目標(biāo)地點。
這種設(shè)計的特點是，無人機(jī)不再需要電力提供動能，在下降的初始階段，5架無人機(jī)借助風(fēng)力協(xié)同自轉(zhuǎn)，幾個機(jī)翼相互連接，形成一個旋轉(zhuǎn)中心。
多架無人機(jī)組合的形式，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的旋轉(zhuǎn)動能和協(xié)同控制能力。合體無人機(jī)接近地面后，它們就可以退出協(xié)作模式，繼續(xù)下降各自特定的目的地。
一、無人機(jī)分離后降落在指定位置
傳統(tǒng)的固定翼和四旋翼無人機(jī)結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，價格也比較昂貴。當(dāng)需要使用“一次性”無人機(jī)來完成某些工作時，固定翼和四旋翼無人機(jī)的成本就太高了，只使用一次也會造成很大的資源浪費。
研究人員從楓葉和翅果（翅果，又稱翼果，翅果的形狀使得風(fēng)能夠?qū)⒐麑崕У诫x母樹很遠(yuǎn)的地方。）隨風(fēng)飄落的狀態(tài)找到了靈感，設(shè)計出了簡單的滑翔機(jī)式無人機(jī)。
楓葉和翅果的共同特點是，能夠隨著風(fēng)旋轉(zhuǎn)飄落到地面，翅果的葉子就像幾個可以旋轉(zhuǎn)的翅膀，但它的下落過程是不能控制方向的，風(fēng)往哪里吹就降落在哪里。
借助翅果的特點制作無人機(jī)時，增加一個驅(qū)動翼，在正確的時機(jī)啟動它，就可以控制無人機(jī)落地的方向，瞄準(zhǔn)地面上特定的點。當(dāng)無人機(jī)到達(dá)指定位置后，五架單獨的“翅果”無人機(jī)就會同時分離，飛到各自的指定位置完成任務(wù)。
二、5架無人機(jī)協(xié)作控制飛行平衡
想要使無人機(jī)在空中飛行的過程中轉(zhuǎn)向不難實現(xiàn)，但很難做到穩(wěn)定和精確控制。在研究人員發(fā)表的論文中，他們找到了解決無人機(jī)穩(wěn)定轉(zhuǎn)向問題的辦法，就是同時使用5架無人機(jī)保持飛行的平衡。
目前，研究人員正在計劃改進(jìn)這種小型無人機(jī)的設(shè)計，提高單架無人機(jī)和多翼協(xié)同無人機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度和控制性能。
三、“翅果”無人機(jī)能夠軟著陸
每架無人機(jī)機(jī)翼的一部分，形成一個襟翼（特指現(xiàn)代機(jī)翼邊緣部分的一種翼面形可動裝置，其基本效用是在飛行中增加升力），可以在協(xié)同模式下同時啟動，有更好的機(jī)動性，將無人機(jī)的垂直和水平速度控制在一定程度上，導(dǎo)航到目標(biāo)位置時輕輕的著陸。“翅果”無人機(jī)的設(shè)計就像一個空中有效載荷的減速器，就像降落傘一樣，它能確保從飛機(jī)上扔出去的東西完好無損的到達(dá)地面，不會在落地時被撞的粉碎。
翅果自動機(jī)翼無人機(jī)，可以攜帶小型的物品飛行，比如緊急醫(yī)療物品。視頻中的小型翅果無人機(jī)能夠額外負(fù)重30克，雖然沒有固定翼滑翔機(jī)的容量大，但它們能夠垂直下降，比降落傘更好控制。
結(jié)語：仿生無人機(jī)或?qū)⒂糜诰葹?zāi)工作
新加坡科技大學(xué)的機(jī)器人專家，從植物的飄落中找到無人機(jī)的設(shè)計靈感，研發(fā)出了能控制降落地點的仿生無人機(jī)。這種無人機(jī)的設(shè)計能夠幫助運輸小型物品，比如在救災(zāi)過程中，可以將緊急的醫(yī)療物品準(zhǔn)確的送到指定地點，并保證運送物品完好無損。
研發(fā)人員正在完善這種小型仿生無人機(jī)的設(shè)計，提高控制性能，未來，這種仿生無人機(jī)或?qū)⒛軌蛟诰葹?zāi)、救援工作中發(fā)揮巨大作用。 編 | 王穎
