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無人機幾乎可以永遠高空飛行的方法!

2019-10-08 09:54 性質:轉載 作者:劉眾楷 來源:中國機器人網
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電池電量是世界各地機器人的限制因素,但對于無人機而言,這尤其成問題,因為無人機必須在它們攜帶的電池數量,它們攜帶的其他更有用的物品的數量以及它們可以使...

電池電量是世界各地機器人的限制因素,但對于無人機而言,這尤其成問題,因為無人機必須在它們攜帶的電池數量,它們攜帶的其他更有用的物品的數量以及它們可以使用多長時間之間進行權衡取舍。空氣。消費者無人駕駛飛機似乎已經解決了其電池總質量的大約三分之一,導致飛行時間最多為20到25分鐘,之后您必須將無人機帶回以更換電池。如果無人機應該做的一切都取決于它在空中停留,那么您就很不走運了。

當更大的飛機出現此問題時,尤其是軍用飛機有時需要長時間停留在站上時,解決方案就是空中加油。為什么在可能的情況下將飛機一直送回燃料源而是將燃料來源帶到飛機上?當然,使用液體燃料比使用電池更容易,但是加州大學伯克利分校的研究人員提出了一個聰明的解決方案:只需給電池加電即可。或者,在這種情況下,加個轉軸。(原:You just give the batteries wings. Or, in this case, rotors.)

(照片:加州大學伯克利分校,每個飛行電池可以為主四旋翼飛機供電約6分鐘,然后飛走,然后換上新的飛行電池)

重量為820克的大型四旋翼飛行器搭載了自己的2.2 Ah鋰聚合物電池,該電池本身的飛行時間約為12分鐘。每個小型四旋翼飛機重320克,包括自己的0.8 Ah電池和1.5 Ah電池作為貨物。小孩子不能一直保持高空飛行,但這沒關系,因為飛行電池時,他們唯一的工作就是從地面轉到大型四旋翼并再返回。

飛行電池的工作原理

當每個飛行電池接近主四旋翼時,較小的四旋翼將位于安裝在較大無人機頂部的無源對接托盤上方約30厘米的位置。然后,它緩慢下降到約3厘米以上,等待其對齊正確,然后掉落,降落在托盤上,這有助于將其腳與電觸點對齊。一旦建立連接,主四旋翼飛機就能夠從較小的無人機的電池有效載荷完全為自身供電。每個飛行電池可以為主四旋翼飛機供電約6分鐘,然后飛走,然后換上新的飛行電池。如果一切順利,則主四旋翼僅在拆裝和對接階段使用其主電池,在測試中,這將其飛行時間從12分鐘增加到將近一個小時。

(照片:加州大學伯克利分校,飛行中的電池降落在主無人機頂部安裝的托盤上,并將其支腳與電氣觸點對齊)

所有這一切都發生在運動捕捉環境中,這是一個很大的限制,研究人員希望弄清楚這種精確的對接動作可以在室外工作,或者在主無人機移動時進行。在無人駕駛飛機的連續監視很重要的情況下,有一些潛在的應用程序—您可能會說,關閉兩架相同的無人機可能是實現這一目標的更簡單方法,但它也需要兩架(大概是花哨的)無人機,而不是一架加一架。一堆相對簡單且便宜的飛行電池。

加利福尼亞大學伯克利分校高性能機器人實驗室的Karan P. JAIn和Mark W. Mueller撰寫了“飛行電池:飛行中的電池切換以增加多旋翼飛行時間” ,可在arXiv上找到。

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