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无人机几乎可以永远高空飞行的方法!

2019-10-08 09:54 性质:转载 作者:刘众楷 来源:中国机器人网
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电池电量是世界各地机器人的限制因素,但对于无人机而言,这尤其成问题,因为无人机必须在它们携带的电池数量,它们携带的其他更有用的物品的数量以及它们可以使...

电池电量是世界各地机器人的限制因素,但对于无人机而言,这尤其成问题,因为无人机必须在它们携带的电池数量,它们携带的其他更有用的物品的数量以及它们可以使用多长时间之间进行权衡取舍。空气。消费者无人驾驶飞机似乎已经解决了其电池总质量的大约三分之一,导致飞行时间最多为20到25分钟,之后您必须将无人机带回以更换电池。如果无人机应该做的一切都取决于它在空中停留,那么您就很不走运了。

当更大的飞机出现此问题时,尤其是军用飞机有时需要长时间停留在站上时,解决方案就是空中加油。为什么在可能的情况下将飞机一直送回燃料源而是将燃料来源带到飞机上?当然,使用液体燃料比使用电池更容易,但是加州大学伯克利分校的研究人员提出了一个聪明的解决方案:只需给电池加电即可。或者,在这种情况下,加个转轴。(原:You just give the batteries wings. Or, in this case, rotors.)

(照片:加州大学伯克利分校,每个飞行电池可以为主四旋翼飞机供电约6分钟,然后飞走,然后换上新的飞行电池)

重量为820克的大型四旋翼飞行器搭载了自己的2.2 Ah锂聚合物电池,该电池本身的飞行时间约为12分钟。每个小型四旋翼飞机重320克,包括自己的0.8 Ah电池和1.5 Ah电池作为货物。小孩子不能一直保持高空飞行,但这没关系,因为飞行电池时,他们唯一的工作就是从地面转到大型四旋翼并再返回。

飞行电池的工作原理

当每个飞行电池接近主四旋翼时,较小的四旋翼将位于安装在较大无人机顶部的无源对接托盘上方约30厘米的位置。然后,它缓慢下降到约3厘米以上,等待其对齐正确,然后掉落,降落在托盘上,这有助于将其脚与电触点对齐。一旦建立连接,主四旋翼飞机就能够从较小的无人机的电池有效载荷完全为自身供电。每个飞行电池可以为主四旋翼飞机供电约6分钟,然后飞走,然后换上新的飞行电池。如果一切顺利,则主四旋翼仅在拆装和对接阶段使用其主电池,在测试中,这将其飞行时间从12分钟增加到将近一个小时。

(照片:加州大学伯克利分校,飞行中的电池降落在主无人机顶部安装的托盘上,并将其支脚与电气触点对齐)

所有这一切都发生在运动捕捉环境中,这是一个很大的限制,研究人员希望弄清楚这种精确的对接动作可以在室外工作,或者在主无人机移动时进行。在无人驾驶飞机的连续监视很重要的情况下,有一些潜在的应用程序—您可能会说,关闭两架相同的无人机可能是实现这一目标的更简单方法,但它也需要两架(大概是花哨的)无人机,而不是一架加一架。一堆相对简单且便宜的飞行电池。

加利福尼亚大学伯克利分校高性能机器人实验室的Karan P. JAIn和Mark W. Mueller撰写了“飞行电池:飞行中的电池切换以增加多旋翼飞行时间” ,可在arXiv上找到。

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