哈工大研发“空地两用机械人” 仅重300克 有望用于火星探测
撰文: 孙圣然
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哈尔滨工业大学航天学院最新研发的无人机日前亮相,它又叫“空地两用机械人”,不仅可以在地面轻松滚动,还能随时起飞跨越障碍,未来还有望应用在火星探测中。
该空地两用机械人,原型机重量只有300克,相当于一个苹果,具有双轮或球形等多种形态,可以适应不同环境和地形,还可以载入机械手,执行任务。
瞄准火星探测等特殊的任务场景,空地两用无人飞行器在设计上既要轻盈小巧、自由起降,还要做到尽可能的低功耗。研发团队为此解决了一系列技术难题。
哈尔滨工业团队介绍,在地面时,空地两用机械人可以通过由伺服电机控制的重心摆动,像不倒翁一样在地上进行中心转移,实现向前的滚动。
而在空中时,主要是依靠一对方向相反的共轴旋翼,共轴旋翼又由舵机实现了前方方向的调整,来进行力矩跟力的控制,最终可以实现稳定飞行。
据了解,该团队已经研发了多款不同构型的空地两用机械人,通过贴地滚动的方式移动,节约动力、降低能耗,续航时间可达同尺寸无人机6倍以上。同时,通过模组化、轻量化的结构设计方案,空地两用机械人还能够针对监测、探伤、维修等任务要求进行功能扩充套件。
哈尔滨工业团队称,因火星上有稀薄的空气,已有火星飞行器在星表探测中尝试应用,目前,空地跨域原型机械人已经完成了原型设计,有望在功能和续航等指标上超越已知同类火星飞行器。
哈尔滨工业大学教授张立宪介绍,“未来,我们希望能够在火星上实现,中国的具有空中和地面两种模态运动能力的火星空地跨越无人机,来实现更高续航、更多时间去观测。”
张立宪续指,“也希望这样的机器能在很多井下煤矿、地下管廊、地铁等环境里适用,用于地下空间的施工、地下未知空间的探测等。现在,我们已经把功能都实现了。”