受雷莫拉鱼启发:这款使用了圆盘设计的两栖无人机可以在水下搭便车

2022年05月25日 08:12 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

虽然我们已经听说过一些空中无人机也能在水下作业,但一款全新的无人机将把这一概念往前大大推进一步。据悉,通过使用一种受鱼类启发的吸盘,它可以在水下搭车--甚至可能在潜艇上--以节省电池电量。

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该原型设备是由中国北京航空航天大学、伦敦帝国学院和瑞士Empa研究所的科学家合作开发。

据了解,它采用了小型防水四旋翼飞机的形式,上面有一个3D打印的硅胶圆盘,其灵感来自于雷莫拉鱼扁平的头部的类似附属装置。雷莫拉鱼用这个圆盘将自己粘在大型动物上,如鲸鱼、鲨鱼和蝠鲼。当宿主生物进食时,雷莫拉鱼会暂时从它们身上分离出来以吞食水中的残渣。

跟雷莫拉鱼的天然圆盘一样,无人机的合成版本并不只是一个大吸盘。相反,它包含了平行排列的柔性膜,它们之间的空间形成了独立的吸力舱。对于鱼和无人机来说,这一特点使圆盘能粘附在弯曲、粗糙、不平整的表面上,即使整个圆盘没有接触到表面也能保持住。

该无人机能像其他四轴飞行器一样飞行,与此同时也能在短短0.35秒内下降到水面以下--或从水面下浮出。据报道,这是任何空中-水上无人机的最快转换速度。

在水下时,直升机的螺旋桨末端会被动地折回,从而使这些螺旋桨能更有效地在水中推进飞行器。通过使用机载摄像头,它可以寻找到目标并将自己吸附在其上。这个目标可以是一个移动的目标--如一艘潜艇或正在研究的鲸鱼--也可以是固定的东西,如一条管道或一个石油钻井平台的腿。

“水下通信和信号传输并不容易,因此(无人机)可以在水下和空中有一定程度的自主操作,由机载传感器引导,”Empa和帝国学院的Mirko Kovač教授介绍称,“过渡到空中的能力的优势之一是,它不一定需要在水下通信,而是可以跳出水面用5G或Wi-Fi网络发送信号。”

作为一个额外的好处,该飞机的吸盘在陆地上也能工作。这意味着,如果它需要在一个地方闲逛,那么它可以把自己粘在一个悬空的地方如屋顶的屋檐,然后关闭其电机直到它需要再次移动--否则的话它将不得不盘旋,而这会更快地耗尽其电池电量。

研究人员们希望在该技术得到进一步发展后可以应用于海洋研究、搜救行动、环境感应和工业检查。

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