大疆首款「穿越機」再現速度與激情、仿昆蟲機器人會翻跟頭，無人機新進展來了！

文章來源:雷鋒網 
作者:付靜

無人機最早出現于 20 世紀 20 年代。

據說在一戰期間，英國的兩位將軍卡德爾和皮切爾向英國軍事航空學會建議：

研制一種不需要人來駕駛，用無線電即可操縱的小型飛機。讓它飛到目標區上空，向敵方投擲炸彈。

這一大膽的設想得到了英國軍事航空學會理事長的賞識，也在某種程度上為無人機開創了先河，之后在越南戰爭、海灣戰爭、北約空襲南斯拉夫等過程中，無人機均被頻繁用于執行軍事任務。

如今，有著百年歷史的無人機已不僅僅是為打擊敵人而存在的飛行器了，航拍、農業、高空秀、宣傳、快遞運輸、軍事偵查、救災、測繪、電力巡檢等領域都能見到其身影。

前不久一架名叫「機智號」的無人機隨著探測器將高通驍龍 801 和 Linux 系統一并帶上火星，成為無人機領域的焦點。

深圳經濟特區 40 周年慶期間，上千架無人機在深圳上空演繹了一場華美的大型燈光秀。

疫情期間，不戴口罩出門嘮嗑的大媽大爺被無人機火速勸退。

南京大學科學家設計了一個基于無人機的小型量子網絡原型，成功將量子信號傳遞到了 1 公里外的自由空間，無人機搖身一變成了我們看不懂的應用。

CES 2021 上，索尼高調宣布進軍無人機市場，宣稱其首個無人機產品 Airpeak 將是史上最小的搭載索尼 Alpha 無反相機的無人機，能在動態飛行中保證高畫質影像。

中國初創公司實現了用意念控制無人機，頭往哪偏，無人機就向哪個方向飛。

那么問題來了：除了上述應用，無人機還有哪些最新進展？

FPV 打造第一人稱視角沉浸感飛行

2018 年 9 月，在世界海關組織協調制度委員會（HSC）第 62 次會議上，無人機被歸類為「會飛的照相機」。眾所周知，在消費級市場，無人機最為常見的應用之一正是航拍，而說起航拍，不少人都會想起一個品牌——大疆。

今天，雷鋒網編輯就被大疆昨晚發布的最新產品 DJI FPV 刷屏了。

先來感受一下。

相比常規的無人機航拍畫面，DJI FPV 的效果就像大疆的廣告語：飛臨其境。

【圖源 UP 主：甜甜tang】

對于這款新產品，有網友在觀看宣傳視頻之后表示：

可以體驗到在夢里被人/野獸追殺到懸崖邊/高樓樓頂一躍而下的刺激感了。

不是航拍機，更像是人類視覺的延展。

無人機之中飛得最爽的，穿越機之中最容易上手的。

隨時隨地飛躍地平線。

官網顯示，DJI FPV 套裝包括 DJI FPV 飛行器、DJI FPV 飛行眼鏡 V2、DJI FPV 遙控器 2 及電池等配件，售價為 7999 元。

DJI FPV 只需要通過搖桿單手操作控制，其姿態會隨著用戶的手部動作變化，產生“人機合一”的既視感。

視頻顯示，DJI FPV 共三種模式：

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普通模式：不論是操作還是畫面，都類似于常規的無人機，支持障礙物檢測與自主減速；

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運動模式：將產生前文那些讓人腎上腺素急速飆升的畫面，即支持第一人稱視角操作，最大速度 27m/s，支持定速巡航；

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進階手動模式：最大速度 39m/s。

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值得一提的是，三種模式都支持「一鍵急剎懸停」，據說只要按下急剎懸停鍵，速度 72km/h 的無人機將會在 2 秒內實現懸停。

重量不足 1 克的無人機會翻跟頭

就在中國廠商發布新品的時候，實驗室里的科學家們也做出了無人機領域的最新科研成果。

2021 年 2 月 18 日，一篇題為 Collision Resilient Insect-Scale Soft-Actuated Aerial Robots With High Agility（具有高度敏捷性的抗碰撞昆蟲級軟驅動空中機器人）的論文發表于 IEEE Transactions on Robotics 期刊。

該論文作者來自 MIT 電氣工程與計算機科學系電子研究實驗室（助理教授 Kevin Yufeng Chen 和博士生 Zhijian Ren）、香港城市大學生物醫學工程系（機器人專家 Pakpong Chirarattananon）、哈佛大學工程與應用科學學院（博士生 Siyi Xu）。

科學家們設計的無人機長什么樣呢？MIT 官網給出的圖長下面這樣。

沒錯，這款無人機的設計靈感源于自然界中的昆蟲。要知道，會飛的昆蟲十分敏捷強壯，當在復雜的自然環境中飛行時，它們可以展示出侵略性的高難度動作（比如后空翻、快速逃脫和飛行中的碰撞恢復）。

正如 MIT 所說：

自然界中不確定性太多，可能有大風、可能有障礙物存在，但昆蟲有著驚人的靈活性，這種特性會幫助它們在飛行中導航。

據了解，當前最先進的重量不足 1 克的微型飛行器（microaerial-vehicles，MAVs）主要由壓電陶瓷等剛性驅動器提供動力，但問題在于斷裂強度（120 MPa）和失效應變（0.3%）較低。

雖然目前的一些微型飛行器系統已經能夠實現較高的升重比，但它們并未展示出類似昆蟲的動作，如翻跟頭或快速碰撞恢復。

基于此，MIT 助理教授 Kevin Yufeng Chen 及其團隊建立了一個接近昆蟲敏捷性的系統。

這款無人機的尺寸就像自然界中的昆蟲那般大，重量僅僅 665mg，由一種新型的軟性驅動器「介電彈性體致動器」（DEA）提供動力。

具體來講，新型 DEA 實現了高功率密度（1.2 kW/kg）和相對較高的轉導效率（37%），團隊將 DEA 整合到系統中，執行器每秒可“扇動”近 500 次。

結果表明，團隊設計出的空中機器人系統：

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具有較大的升重比（2.2:1），上升速度為 70cm /s；

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可在控制下實現懸停飛行；

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可在 0.16 秒內從飛行碰撞中恢復，順便完成一個翻跟頭的動作。

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值得關注的是，MIT 表示：

它們能夠承受真實世界飛行的物理痛苦。（withstand the physical travails of real-world flight）

團隊認為，這款機器人未來或能幫助人類為農作物授粉，或是在狹窄空間內對機器進行檢查。

可以肯定的是，不論是讓人腎上腺素急速飆升的「穿越機」，還是靈活的昆蟲級「空中機器人」，無人機領域有著廣闊的想象空間。未來無人機還將如何發展，我們拭目以待。

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