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微型無人機棲息設計技術綜述
來源:西北工業大學 航空學院 | 作者:張良陽 李占科 韓海洋 | 發布時間: 2024-01-19 | 13544 次瀏覽 | 分享到:
微型無人機棲息設計研究對提升微型無人機續航、增強微型無人機環境適應性和提高微型無人機長時間偵察監視能力具有重要的意義……

 

圖44 韓國科學技術院土木與環境工程系新型爬壁無人機[62]

Fig.44 New wall-climbing robot of Department of Civil and Environmental Engineering,KAIST[62]

 

圖45 岡山大學自然科學技術研究生院爬壁無人機[63]

Fig.45 Wall-climbing robot of Graduate School of Natural Science and Technology,Okayama University[63]

呂勒奧理工大學Andrikopoulos 等[64]設計了一種電動涵道式吸附機構并為分析與靶面負壓和推力產生有關的粘著性質提供了新見解,結構如圖46 所示[64],該機構可裝配到無人機或者機器人上實現吸附爬壁功能。日本愛媛大學理工科研究生院Yasunaga 等[65]設計了一款新型多旋翼無人機,機身上安裝了防護框架和兩個主動輪,結構如圖47[65]所示,試驗證明該無人機可在空中飛行、吸附,并在天花板上爬行。韓國科學技術院城市機器人試驗室Myeong 等[66]設計了一種可改變旋翼傾轉角度的四旋翼無人機,結構如圖48 所示[66],借助團隊提出的通過低速改變姿態在垂直表面上棲息機理和控制算法,實現了無人機在垂直壁面軟棲息。

 

圖46 呂勒奧理工大學爬壁無人機[64]

Fig.46 Wall-climbing robot of Lulea University of Technology[64]

 

圖47 日本愛媛大學理工科研究生院爬壁無人機[65]

Fig.47 Wall-climbing robot of Graduate School of Science and Engineering,Ehime University[65]

 

圖48 韓國科學技術院城市機器人試驗室爬壁無人機[66]

Fig.48 Wall-climbing robot of Urban Robotics Laboratory, KAIST[66]

東南大學江蘇省工程力學重點試驗室Jiang等[67]研究了一種可實時進行裂紋監測的爬壁無人機,該無人機搭配6 個爬壁輪和2 個豎直方向的旋翼,進而實現垂直壁面和天花板的爬行,結構如圖49 所示[67]。伊拉克巴格達工業大學機械工程系Mahmood 等[68]提出了一種雙旋翼爬壁無人機,結構如圖50 所示[68],表明該無人機可在不同類型表面棲息和爬行。內蓋夫本古里安大學機械工程系David 等[69]設計了一種混合飛行與爬行的無人機,搭配的4 個爬壁驅動輪在旋翼對壁面產生壓力的同時進行爬行,結構如圖51 所示[69],試驗證明該無人機可在傾斜或垂直表明爬行。

 

圖49 東南大學江蘇省工程力學重點試驗室爬壁無人機[67]

Fig.49 Wall-climbing robot of Jiangsu Key Laboratory of Engineering Mechanics,Southeast University[67]

 

圖50 伊拉克巴格達工業大學機械工程系爬壁無人機[68]

Fig.50 Wall-climbing robot of Department of Mechanical Engineering,University of Technology,Baghdad[68]

 

圖51 內蓋夫本古里安大學機械工程系爬壁無人機[69]

Fig.51 Wall-climbing robot of Department of Mechanical Engineering at the Ben Gurion University of the Negev[69]

日本岡山大學自然科學技術研究生院Komura 等[70]設計了一種可傾斜的雙軸四旋翼無人機,結構如圖52 所示[70],通過改變旋翼與壁面的傾斜角使無人機吸附到壁面上實現爬行。韓國科學技術院電氣工程學院Lee 等[71-72]設計了一種帶有傾斜機構的三軸六旋翼無人機,結構如圖53所示[71-72],該無人機可在懸停時在空中變形,將水平飛行改為垂直飛行,進而實現在壁面棲息和爬行。紐約大學坦登工程學院Mao 等[73]設計了一種可以在傾斜表面上自主棲息的四旋翼無人機,結構如圖54 所示[73],試驗表明該無人機可以在傾斜表面進行激進的棲息。

 

圖52 日本岡山大學自然科學技術研究生院爬壁無人機[70]

Fig.52 Wall-climbing robot of Graduate School of Natural Science and Technology,Okayama University[70]

 

圖53 韓國科學技術院電氣工程學院爬壁無人機[71-72]

Fig.53 Wall-climbing robot of School of Electrical Engineering, KAIST[71-72]

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