無人機+機器人……顛覆未來的新應用誕生

在最近的幾年中,無人機被廣泛應用,無論是航拍娛樂還是無人機送貨、農藥噴灑等領域都很常見,隨著生活水平的提高,甚至現在的家庭中自備一個無人機拍攝記錄美好時光也是大有人在。無人機應用的需求日益增多,也就促使了研究人員們對無人機的再開發。

Question

然後研究員們開始腦洞大開了,給無人機加上機械臂,又會變成什麼呢?

1、全球知名機器人公司Energid最初將無人機與機械臂結合在了一起,可謂是行業先驅。


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Energid公司將機械臂與無人機結合


2、在2016年的時候,日本一家無人機制造商PRODRONE公司做出了這樣一款產品,擁有機械臂的無人機PD6B-AW-ARM。


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兩個五軸機械臂配合末端抓手搭載在無人機機身底部,讓這款無人機有點神似老鷹,並在當年小火了一把。


PD6B-AW-ARM 含有一對機械臂,靈活度性能不錯,最大可抓起10公斤的物體,續航時間約30分鐘。


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這款有機械臂的無人機可以利用機械臂對機身進行固定,這樣就可以進行一個間歇的停留,像鳥兒一樣站在樹枝上休息。


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無人機與機械臂的組合已經不僅僅是進行一個拍攝的任務,而是直接用機械臂進行一個飛行作業,搬把椅子不在話下。


在解決施工維修工作的同時也可在空中作業,進行收集危險物質和船舶貨物,對有毒有害的檢測工作提供有利幫助。


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3、韓國首爾大學的科學家研究員們也不甘落後,研究了新一款無人機與機械臂的組合。還憑藉著這個概念順利登上了《Sciences Robotics》的封面。這款無人機的機械臂長達70釐米,末端可以搭載相機和機械抓手等不同的設備。

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比如攜帶相機以鳥兒的角度去拍攝大樹裡的風景,收集樣本或檢查煙囪、管道和其他狹窄空間,清理溝渠抓取垃圾。並且,還有許多新的功能還將得到開發和挖掘。


但很顯然以這款無人機這種粗糙的造型,加上簡單的功能是不足以登上《Sciences Robotics》的,那麼它的玄妙之處在哪呢?


是安裝在無人機底部,能夠變形的機械臂。這個才是首爾大學這款無人機的精髓。閒時可以收縮完全不佔用空間,用時可以拉伸,瞬間變身成70釐米長的大手臂完成相應任務。


這款機器人的靈感是來自於”摺紙“。平時包裝摺疊都很常見,那為什麼不能應用在機械臂呢!手臂由堅韌的防撕裂織物和經過特殊處理的強力PET薄膜組合而成,實用性強。”


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這款摺紙機構是由上圖所示的長方體組成,四個側面中分為可摺疊部分和垂直部分。長方體內部設有一個加強肋是簡單的鎖死裝置,當長方體展開時它通過磁體固定在制動器的一個壁上並賦予它輕度。當被拉伸時,它也會像結構的其他部分一樣摺疊。而且,這種摺紙結構也非常容易解鎖,通過一根絲線利用小小的拉力就能使紙盒摺疊起來。就這樣連接在一起的長方體盒子,受幾根絲線控制便能完成收縮、伸展甚至是蠕動等一系列的運動。


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首爾大學的研究人員們將這些能變形的盒子串聯在一起,並在無人機頂部安裝可控制的電動機來拉動他的線來控制機械臂的收縮與伸長。


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現在手臂只能朝一個方向延伸,研究人員已經在探討新一輪的研究方向,製作“緊湊而輕便的摺紙關節”。

4、此前,一款自動繪製地圖並探測和自動排除地雷的無人機MKD被研發出來。其中一個附件就是加上機械臂後進行排雷爆破。其開發團隊表示,他們的目標是利用MKD在不到10年時間內清除掉地球上所有的地雷。


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MKD無人機有六個旋翼以及三個附件。第1個附件,用於繪製掃雷地區的地圖,第2個附件,是金屬探測器用於探測地雷,並用GPS將地雷位置標出來。當無人機找到地雷所處的位置時,無人機會飛回到操作人員身邊,操作人將它的金屬探測器更換為

第3個附件機械臂,然後再飛往雷區。排雷過程是先通過機械臂將網球大小的小型炸藥放在地雷所在位置上方,然後退回到安全範圍,最後將地雷引爆。


無人機+機器人……顛覆未來的新應用誕生


無人機是未來航空發展趨勢之一,近年隨著無人機行業的快速發展,消費級無人機市場已經進入成長期。而隨著計算機技術的不斷像智能化方向發展,

機械臂的應用也在不斷的進步,滿足多樣化、個性化的需求。

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無人機與機械臂這兩個行業發展勢頭都十分迅猛,而這兩者的融合更打破了傳統和侷限,使其靈活性變得更高,使用範圍更廣。或許在不久之後,空中智能機器人也會便利著人們生活,就像每家擁有一個高級“信鴿”一樣!


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