受河豚鱼启发的机器人可以提高无人机的安全性

一组工程师设计了一种名为PufferBot的机器人,它可以像河豚鱼一样爆炸,旨在使无人机飞行更安全。

通过丹尼尔应变 2020年11月6日

一组工程师设计了一种能像河豚鱼一样爆炸的机器人,这可能会在不久的将来使无人机飞行更安全。

PufferBot是科罗拉多大学博尔德分校研究生Hooman Hedayati和他在科罗拉多大学博尔德分校ATLAS研究所的同事。这是一台易受惊的机器盘旋四轴无人机它配有一个塑料保护罩,可以在瞬间膨胀,形成一个机器人安全气囊,可以防止人和机器之间的危险碰撞。

Hedayati说:“我们试图设计一种更安全的机器人,可以向用户传达安全信息。”“我们从观察动物是如何做同样的事情开始。”

他解释说,无人机正在成为我们日常生活中越来越普遍的一部分,承担着从检查桥梁裂缝到将包裹送到家门口的任务。但随着这些机器在家庭和工作场所的激增,安全将比以往任何时候都更加重要。

赫达亚提说:“我从事无人机工作多年,但每当我出去驾驶机器人时,我仍然感到不自信。”“如果它落在人身上,伤到人怎么办?”像PufferBot这样的技术可以提供帮助。”

史诗般的失败

正如YouTube上无数无人机“失败”的视频所证明的那样,这类事故不仅仅是未来的问题。赫达亚提说,这些危险可能会让许多人对邀请机器人进入家中持谨慎态度。

“我们被告知机器人很棒,可以做很多任务,”他说。“但是这些机器人在哪里?”为什么他们不在我们家里?为什么你会在工厂的笼子里看到它们?”

正是这种安全第一的心态形成了工程师的大部分研究。

Hedayati和他的同事此前曾尝试使用增强现实(AR)工具来防止人类和机器人在并肩工作时相互碰撞。例如,人类可以戴上增强现实眼镜,追踪附近无人机的飞行路线。在一个案例中,该团队通过让无人机看起来像Hedayati所说的“一个巨大的、令人毛骨悚然的眼球”来向用户传达信息。

但是如果这些工具不起作用会发生什么呢?PufferBot登场了,这款机器人的灵感来自自然界一些最奇怪的鱼。

赫达亚提说:“想象一下,有人正走近一个机器人,而它没有办法逃脱。”

搜寻及救援

实际上,PufferBot看起来不太像一条鱼,更像一个赫伯曼球,一种在许多玩具店都能找到的可膨胀的塑料球。机器人的“安全气囊”由固定在顶部的塑料箍制成,充气范围大约为20- 33英寸。直径。

在正常情况下,护盾会坍塌,不碍事。但当危险临近时,PufferBot就会膨胀起来,在它的四个旋转转子上伸展这些圆环,使它们远离人和障碍物。

“它可以作为一个临时的笼子,”Hedayati说。“它还会与用户沟通,告诉他们:‘不要靠近我。’”

机器人的防护罩能够承受大范围的潜在碰撞,而且重量只有一磅多一点——足够轻,不会妨碍PufferBot的飞行。

Hedayati想象有一天,一个类似pufferbot的机器人可以飞进倒塌的建筑物中寻找幸存者,同时使用它的盾牌避免撞到瓦砾中。

-副主编克里斯·瓦夫拉编辑,控制工程, CFE媒体与技术,cvavra@cfemedia.com


作者简介:Daniel Strain,科学作家,科罗拉多大学博尔德分校联络人