【據(jù)UASVISION網(wǎng)站2021年4月14日報道】美國佐治亞理工學(xué)院的一個研究團隊開發(fā)了一種模塊化的大型包裹運輸解決方案。通過讓小型無人機隊使用自適應(yīng)控制算法，協(xié)作舉升較重貨物，這種方法可以讓使用多架標準尺寸的無人飛行器組合運送各種包裹。
該控制系統(tǒng)既簡化了無人機機隊，又能夠使無人機操作更加穩(wěn)定，還減少了在人口密集地區(qū)操作大型自主無人機帶來的噪音和安全問題。除了商業(yè)包裹遞送外，該系統(tǒng)具有軍事用途，比如在野外為小股士兵投放補給。
該系統(tǒng)能同時控制多架無人機協(xié)同運輸包裹，可根據(jù)特定包裹重量靈活選擇無人機數(shù)量。因此無人機協(xié)同舉升的貨物重量并不是一成不變的，無需建造和維護幾種不同尺寸的運輸無人機。
這項研究得到了美國國家科學(xué)基金會研究生獎學(xué)金和佐治亞理工學(xué)院研究所的Hives獨立研發(fā)項目的部分支持。有關(guān)該研究的論文已提交給《Journal of Aircraft》。
在該系統(tǒng)中，中央計算機系統(tǒng)將監(jiān)測每架無人機舉升包裹的情況，分享有關(guān)其位置及其發(fā)動機推力的信息，同時其控制系統(tǒng)將協(xié)調(diào)發(fā)出導(dǎo)航和運送包裹的指令。
研究團隊的想法是從用戶角度出發(fā)，簡化多無人機協(xié)同飛行，利用機載智能手段處理困難問題，無需人類精確測量包裹重量、重心和無人機相對位置。
控制多架無人機連接在一起抬起一個包裹，并不比控制各自獨立飛行的無人機蜂群簡單。無人機隊會利用紅外制導(dǎo)系統(tǒng)自主連接到連接至包裹上的對接結(jié)構(gòu)，無需人工參與。這便于無人機自主取回客戶退回的包裹。通過分析發(fā)動機產(chǎn)生的推力和保持的高度，無人機隊甚至可以估算出取回包裹的重量。
研究團隊已經(jīng)建立了一個演示模型，包括4架小型四旋翼無人機，該演示模型以提起一個2英尺*2英尺*2英尺（60.96厘米*60.96厘米*60.96厘米）、重12磅（約5.44千克）的箱子?？刂扑惴ú⒉粌H限于四架無人機，可以做到“包裹周圍能放多少架無人機就放多少架”。
對于軍方來說，模塊化的貨運系統(tǒng)可以讓偏遠地區(qū)的士兵小隊得到補給，而不需要操作大型自主直升機。也可以利用每個士兵攜帶的單獨無人機組成軍用無人機包裹回收小隊。
使用多架無人機協(xié)同舉升貨物挑戰(zhàn)巨大，但又具有現(xiàn)實意義。該系統(tǒng)提供了更具靈活性和可擴展性的重物舉升方案，而不需要為了舉升某個重量的貨物，就研制一種特定型號的無人機。
使用多架無人機來搬運一個沉重的包裹也可以讓運輸系統(tǒng)有更多的冗余。如果其中一架無人機出現(xiàn)故障，其他無人機也能夠勝任搬運任務(wù)——這個問題由中央控制系統(tǒng)管理。這部分控制策略還沒有經(jīng)過測試，但這是該系統(tǒng)未來發(fā)展計劃的一部分。
此外，還需要對連接無人機和包裹的對接系統(tǒng)進行更多研究。該結(jié)構(gòu)必須要做得足夠結(jié)實，同時還要足夠便宜，以便一次性使用。
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