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无人机最大的难点居然是稳定着陆?

人类总是喜欢从自然界窃取技术。昆虫身上就有种叫光流的东西,基于物体在视野中移动的速度,感知运动的快慢。现在这一技术或许能用到无人机上,帮助它安全着陆和避障。

无人机的活动范围是立体的,它在着陆时需要了解自己的高度。立体视觉系统能让他们估算出距离,但如果传感器之间的距离过短,测量会很不精确。荷兰代尔夫特理工大学的研究员Guido de Croon就想用单一摄像头获取的光流数据解决这一问题。当用这些光流数据让无人机软着陆时,他发现一个奇怪的现象:

当无人机离地面近到一定程度时,控制系统会变得不稳定,机身会开始振荡。这并不是什么空气动力学效应,而是无人机自身的控制増益导致的振荡。

Croon将这种现象与新手飞行员迫近跑道时过度矫正飞行路径,并导致飞机上下振动的情况进行了对比。对飞机来说,这可能存在风险,但对无人机来说可能是件好事。

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控制系统不稳定,无人机也能安全着陆?

这种振荡会在距离地面特定高度时发生。它可能是一个问题,但事实上对无人机来说也是个机会。如果它能检测到振荡,就知道离地面有多高了,然后顺便解决着陆问题了。

除了让无人机安全着陆,这种现象还能用于让无人机在特定高度巡航,即在产生振荡效应的时刻让飞行器留在相应的高度。而且这种技术还能用于避障,因为它对侧向的移动同样有效。

在实验中,Croon使用的是 Parrot家的AR Drone 2,其摄像头用于飞行测试,而测量高度的声纳传感器用于确定相机数据,飞控用的是 Paparazzi的开源软件。结果显示,着陆和避障效果都不错。(来源:雷锋网)

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