鳥類在飛行中盤旋的方式啟發了下一代節能無人機

乍一看,荷蘭代爾夫特大學的研究人員建造的小型模型飛機可能看起來不那麼令人印象深刻。

但這款緊湊型設備在飛行時擁有一些顯著的節能優勢,這在很大程度上要歸功於模仿翱翔的鳥類。

研究人員表示,常規無人機飛行 38% 的時間會使用螺旋槳。

但透過複製鳥類的飛行模式,他們成功地將這一時間減少到了 0.25%。

「我們試圖模仿鳥類的飛行行為,」領導該計畫的博士生 Sunyou Hwang 解釋道。

「例如,紅隼在狩獵時會進行所謂的風懸停,因此它們會停留在空中而不拍動翅膀。然後它們就不會使用那麼多能量,因為它們不會拍動翅膀,這會消耗大量能量活力」。

典型的鳥類飛行是透過研究人員所說的「地形翱翔」來實現的,當風碰到障礙物並越過障礙物時就會產生這種現象。

「教」無人機像鳥一樣飛行

黃解釋說,透過利用上升氣流,鳥類可以在不拍打翅膀的情況下保持在高空。

但是,雖然鳥類自然地理解風,但「教」無人機模擬這種技能並不那麼簡單。

「訣竅實際上是軟體,因為我們只是使用普通的平面飛行器。然後透過專門的飛行控制器和搜尋演算法,它可以找到一個可行的翱翔點,然後它可以停留在那裡,而無需使用油門,」黃說。

研究人員還對無人機進行了編程,使其能夠在飛行過程中風場發生變化時自動尋找新的翱翔點。

「我們沒有使用風場的先驗知識,所以這個 MAV [微型飛行器] 不知道我們有什麼樣的風場,它必須自己找到可行的位置,」Sunyou Hwang 說。

該計畫的合作者、Hwang 的博士導師之一 Bart Remes 表示,該團隊尚未確定其設備的可能應用。

儘管如此,他們相信他們的研究(尚未經過同行評審)未來可能具有商業前景。

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