像蜂群一樣互相協作的迷你無人機,能帶動自身 40 倍的重量
儘管無人機在很多普通消費者眼裡還只是用來拍照娛樂的工具,但在越來越多的場合早已經成為提升效率的重要工具。
之前極客之選(公眾號 GeeekChoice)就多次提到無人機已經在各行各業發揮出自己的潛在價值,比如各大電商平臺在嘗試的無人機送貨,工業領域利用無人機 ofollow,noindex">檢修受災屋頂和高空電網 ,或者醫療方面通過無人機輸送血液等,在一些住戶密集的高層居民區,無人機甚至還能通過特殊的攝像機檢查是否有天然氣洩漏,這些都在不斷向人們證明,在利用好無人機的過程中,人類能發揮它的巨大價值。
就在最近,來自斯坦福大學和瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)的研究者們又找到了無人機未來可能存在的新用途:搬運重物。讓我們一起先來看看下面這個短片吧。
利用無人機運輸物資並不算是新鮮,不論海外的亞馬遜,還是國內的京東順豐等,它們都在研究並嘗試在一些場景下利用無人機來運送貨物,有時候甚至是一些重物。但和這些已經開始面向商用的例項不同,研究者發現,小小的無人機通過協作,能夠帶動自身重量 40 倍的重物。
怎麼實現的呢?研究人員從一些蜘蛛等昆蟲中找到了答案。在自然界中,蜘蛛在人們眼中總扮演者狩獵者的角色,通過精巧的網將獵物捕獲之後,蜘蛛往往要拖動比自身體重大得多的獵物,這時候它們通過結實的線將獵物捆綁,然後會通過獨特的下顎作為固定點,以此拖動獵物。
如同視訊裡中你所看到的那樣,體型小巧的無人機要想通過飛行來帶動自身 40 倍的重物,直接去做一定是困難無比,但如果為它加入一個獨特的勾狀「下巴」,它就能輕易固定在物體表面,就像蜘蛛在捉住獵物之後的動作。
這時,無人機再通過滑輪和線的配合,能夠像生活中見到的起吊機那樣,將重量超過自身很多倍的重物拉動起來。這時候也許你會有疑問,這樣做好像和無人機沒有什麼關係,就算是一個小車也能做到,為什麼大費周章找來無人機做這件事?
這就要講到研究人員的另一個課題,如何通過相互協作讓無人機完成更復雜的操作?這裡他們通過實驗證明了無人機可以相互配合來開門,還能控制住開門的角度。當無人機 A 在下方固定,將線連線到門的底部時,另一臺無人機 B 則把線連線到門把手上,在 A 拉動把手的同時,無人機 B 正用「下巴」釘在地上,這時兩臺無人機收線協作,就能把門開啟,這不得不說是一個精妙的配合。
研究人員表示,這樣的配合也是從昆蟲之間的協作得到的靈感,比如黃蜂、螞蟻這樣的個體雖小,但配合起來卻很強的群體,從它們的相互協作可以看到一些新的方向。正如瑞士洛桑聯邦理工學院的研究人員 Dario Floreano 所說,「具有社會性的昆蟲可以一起合作並且發揮出自身的力量,通過這項研究,我們發現小型無人機也能和其它無人機配合,這樣能夠執行通常來說只有大型無人機才能完成的任務。」
在今年年初韓國平昌冬奧會開幕式上,英特爾用 1218 架無人機進行的驚豔表演,讓我們似乎能看到協作無人機未來的廣闊用途,考慮到無人機行業的快速變化以及逐漸普及,我們有理由相信,在不久的將來無人機互相之間協作能夠完成更多不可思議的事情。(編輯:Rubberso)
圖片來自 EPFL
資料來源 http://robotics.sciencemag.org/content/3/23/eaau6903