新传感器发明，能有效助力无人机黑暗中的避障

屈育成 2020-05-19 1095

MEMS/传感技术

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描述

　　无人机既灵活又敏捷，但有时太快或太暗，遇到障碍时未必会避得了。现在市场的趋势是为无人机配置越来越多的传感器，去提升避障能力。近日，有研究人员就研发了廉价又轻巧的传感器，灵感来自飞蚊。

　　集中研究蚊子才有的器官

　　据《科学杂志》（Science Magazine）报导，有些蚊子即使在完全黑暗的环境下也能避免撞到墙壁。为了确定它们是怎么做到的，研究人员集中注意力在只有一些昆虫才有的器官：一个大约12，000个细胞的数组。它们围绕在每个天线的底部，排列成一个圆形（像是倒置并撑开来的雨伞），用于检测天线的摆动。

　　成千上万张图像帮助研究小组可视化（visualize）空气是如何从蚊子纤长的翅膀流走的，以及当蚊子接近地面时这股气流怎样变化

　　拍摄、计算机仿真扑翼气流

　　人员拍摄了致倦库蚊（Culex quinquefasciatus）与地面或墙壁在不同距离下的飞行。得出的成千上万张图像帮助研究小组可视化（visualize）空气是如何从蚊子纤长的翅膀流走的，以及当蚊子接近地面时这股气流怎样变化。

　　通过在计算机仿真这种气流，科学家确定机翼产生了下降气流，而当蚊子越接近一个表面时，这股气流越容易受干扰。当空气转回来时，它会极大地影响天线周围的气流，警告蚊子即将发生碰撞。

　　研究小组为一款只有手掌般大的无人机配置类似的传感器，并为其安装了当感测到障碍物表面时会发光的灯

　　「蚊式」传感器轻巧节能

　　基于以上的发现，研究小组为一款只有手掌般大的无人机配置类似的传感器，并为其安装了当感测到障碍物表面时会发光的灯。由此产生的「蚊式无人机」（mosquito-copter）即使在黑暗中也能够自行检测障碍物表面。

　　这款传感器轻巧（仅约9.2克），而且节能高效。它可以帮助无人机和其他飞行器在黑暗中更高效地运送包裹，或者更有效地检查桥梁。该团队补充说，这个传感器用于一般直升机上也没有不可以的理由。

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