利哈伊大學(xué)的研究人員探索基于電纜的創(chuàng)新空中機(jī)器人方法

當(dāng)我們想到無人機(jī)時，我們往往會想到亞馬遜。但它們的潛力要大得多，而且可以說比在午餐時間送來一盒洗衣球(自杰夫·貝佐斯十多年前提出這一想法以來，它一直難以實現(xiàn))更重要。

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計算機(jī)科學(xué)與工程系助理教授戴維·薩爾達(dá)尼亞(David Saldaña ) 表示，空中機(jī)器人可以節(jié)省時間、金錢，并保護(hù)工人的健康，因為在建筑等行業(yè)中，人類通常需要將材料抬到多層樓。它們還可以向災(zāi)區(qū)運送救生物資。薩爾達(dá)尼亞說：“我們的目標(biāo)是讓人們完全不必接觸機(jī)器人。相反，我們可以直接告訴機(jī)器人拿起藥盒，并將其送到需要的地方。”
文獻(xiàn)中的傳統(tǒng)航空系統(tǒng)以機(jī)械臂為中心，用于自動抓?。當(dāng)酆苤兀巖苑尚?，因為它們會改變無人機(jī)的重心。減輕重量的解決方案包括使用類似折紙的結(jié)構(gòu)和非常小的馬達(dá) 。薩爾達(dá)尼亞和他的團(tuán)隊最近獲得了美國國家科學(xué)基金會為期三年、近 60 萬美元的資助，因為他們提出了一個完全不同的方法：使用電纜、繩結(jié)、掛鉤，通常還有多個機(jī)器人在空中移動物體。
該項目涉及開發(fā)算法，使無人機(jī)能夠克服摩擦力，真正打結(jié)電纜而不會被纏住。“我們不能使用傳統(tǒng)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法，”他說。“我們必須自己開發(fā)，因為它們必須學(xué)習(xí)得非常快，因為空中機(jī)器人需要快速操作。”
該團(tuán)隊將與機(jī)械工程和力學(xué)助理教授Subhrajit Bhattacharya合作，后者將進(jìn)行拓?fù)湟?guī)劃，使機(jī)器人能夠適應(yīng)固定單個物品(例如椅子與桌子)的特定要求。(拓?fù)鋵W(xué)是通過物體的扭曲、拉伸和變形(但不是撕裂)保留的屬性的數(shù)學(xué)研究。)
該團(tuán)隊還將使用掛鉤。“我們有一個新的概念，稱為多邊形掛鉤，”薩爾達(dá)尼亞說。“成對的機(jī)器人可以制作多邊形的一側(cè)，并且只負(fù)責(zé)這一側(cè) 。多邊形可以根據(jù)要移動的物體的大小放大或縮小。”
【利哈伊大學(xué)的研究人員探索基于電纜的創(chuàng)新空中機(jī)器人方法】雖然最終目標(biāo)是實現(xiàn)更高效的空中運輸，但需要首先解決的問題數(shù)量之多意味著薩爾達(dá)尼亞最終會很高興完美地運輸兩件物品：籃球和太陽能電池板。“兩者都需要一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其中電纜通過摩擦而不是打結(jié)固定在一起。這意味著使用多個機(jī)器人來交織多條電纜，這對機(jī)器人來說是一項非常困難的任務(wù) 。但這是一種全新的看待空中機(jī)器人運輸?shù)姆绞?。”

利哈伊大學(xué)的研究人員探索基于電纜的創(chuàng)新空中機(jī)器人方法

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