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本文作者: 楊波 | 2016-10-26 17:50 |
多數(shù)基于機(jī)載電池的多軸無(wú)人機(jī)在單次充電后,續(xù)航時(shí)間都難以超過(guò)30分鐘,這讓它們執(zhí)行任務(wù)的能力受到了很大的限制。盡管我們可以通過(guò)電纜將能源輸送給無(wú)人機(jī),但是局限性還是很大——這僅適用于懸浮觀察之類的小范圍應(yīng)用。
為了解決這個(gè)問(wèn)題,日前,來(lái)自倫敦帝國(guó)理工學(xué)院的科學(xué)家們研發(fā)了一款無(wú)需電池和輸送電力的纜線就可以充電的新型無(wú)人機(jī)——它在飛行的過(guò)程中能無(wú)線攝取電量。
這項(xiàng)研究基于一架現(xiàn)成的迷你四軸飛行器??茖W(xué)家們先是移除了無(wú)人機(jī)上的電池,然后在機(jī)身外表纏上了銅線圈。除此之外,研究人員還利用電路板、電源和銅線圈打造了一個(gè)獨(dú)立的無(wú)線電力傳輸平臺(tái)。當(dāng)無(wú)人機(jī)接近這個(gè)平臺(tái)后,機(jī)上的銅線圈就會(huì)作為磁場(chǎng)的接收天線,產(chǎn)生交變電流,然后無(wú)人機(jī)上的修正電子會(huì)把整流轉(zhuǎn)換成直流,從而為無(wú)人機(jī)供電。這項(xiàng)技術(shù)被稱為“電感耦合”(Inductive Coupling),早在 Nicola Tesla(塞爾維亞裔美籍科學(xué)家,生于1856年,卒于1943年)時(shí)期就被研發(fā)出來(lái)了。
半年前,一家叫作 SkySense 的德國(guó)公司也曾利用一個(gè)蜂巢結(jié)構(gòu)(提供正負(fù)電極)的金屬充電平板取代運(yùn)油機(jī),然后通過(guò)外接電源為無(wú)人機(jī)提供 100-240V 的電源輸入和10A 充電率。當(dāng)然,嚴(yán)格來(lái)說(shuō),這并不是真正的“無(wú)線充電”。
相比之下,帝國(guó)理工學(xué)院的研發(fā)成果真是大寫(xiě)的貨真價(jià)實(shí)!相關(guān)研究人員曾表示,這是他們首次為飛行中的無(wú)人機(jī)提供無(wú)線能源。盡管目前的適用距離只有3.9英寸(約合10厘米),但隨著技術(shù)的突破,這個(gè)適用距離有望不斷加大。
另外,除了為飛行中的無(wú)人機(jī)不斷充電之外,這項(xiàng)技術(shù)還可以用來(lái)為機(jī)載電池進(jìn)行充電,這樣一來(lái),無(wú)人機(jī)就不需要著陸充電或是更換電池,也就是說(shuō),它們的飛行時(shí)間可以延長(zhǎng)很久。
當(dāng)然,無(wú)人機(jī)還是可以被“有線化”,成為飛行發(fā)射器——他們的電池會(huì)發(fā)射電量到其他接收設(shè)備(比如環(huán)境或結(jié)構(gòu)壓力感應(yīng)器)中,甚至還可以為其他需要在飛行過(guò)程中充電的無(wú)人機(jī)供電。目前,美國(guó)內(nèi)布拉斯加大學(xué)林肯分校已經(jīng)將四軸無(wú)人機(jī)用作無(wú)線飛行充電器了。
via Newatlas
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