图 | “昆虫无人机”设计(来源:受访者)
他们还进一步改进了机翼设计,从而让无人机可在更大气动载荷下工作,并能在遇到碰撞时 “活下来”。
图 | “昆虫无人机”设计(来源:受访者)
在提高机翼刚度上,该团队使用了一种新型碳纤维。他们还对翼根位置进行了修改,飞机内梁由曲线设计、变为直线设计,这样可提高机翼的碰撞鲁棒性。
另外,机翼的前缘翼梁和对角翼梁,都与碳纤维的方向对齐,这样可增加机翼的刚度,从而帮助无人机在遇到碰撞时可以恢复飞行、以及做出空翻等动作。
在飞行展示中,他们还发现该无人机可实现可控的悬停飞行,如下图,这是无人机在飞行中出现 10 秒悬停的图像序列。
图 | 悬停的“昆虫无人机”(来源:受访者)
在这次 10 秒的悬停飞行中,高度误差小于 0.5 厘米,xy 平面的漂移小于 4 厘米。
图 | 悬停(来源:受访者)
在悬停飞行期间,驱动器的输入电压幅度在悬停条件下缓慢变化,电压上下浮动为 20V。相反,在机身快速翻转过程中,驱动器的电压幅度在 2-3 次拍打翅膀(60 毫秒)时,将从近 2000V 下降到 200V 以下。
大幅的电压变化,会给驱动器带来极大的瞬时应变,但由于驱动器由弹性体制成,因此承受力比刚性驱动器更强。
为展示无人机的敏捷性,他们还进行了受控上升飞行,拟合结果表明,无人机的上升速度达到 70 厘米每秒,相比他们之前的工作,其最大上升速度提高了两倍以上。