你可能已经注意到,在一些外卖饮料的杯盖上,有一些可以“弹下”的小圆顶,以显示杯中的饮料是什么类型。科学家们现在认为,类似的圆顶可以帮助无人机监测其机翼上的空气压力。
自主固定翼无人机面临的一个问题是,它们的机载飞行计算机不断充斥着来自多个传感器的数据。因此,这些飞机需要相当数量的处理能力。即使如此,在它们接受感官输入和根据该信息采取行动之间仍可能有很大的滞后。
为了减轻信息负载,研究人员一直在探索使用传感器,这些传感器根本不记录那些无关紧要的数据。这就是小圆顶的用处。
普渡大学的科学家们与田纳西大学的同事们合作,开发了一个概念验证模型,其中一个类似杯盖的聚氨酯圆顶网格被安装在一段飞机机翼的顶部表面。每个圆顶的下面是一层压电聚乳酸(PLA)膜--与圆顶一起,这些膜形成了一个连接阵列。
只要流过机翼的空气不超过一定的压力阈值,就不会有气泡弹落。然而,如果压力足够高,一些气泡会暂时倒置,压在PLA膜下并使其变形。阵列记录了这些变形发生的位置,并将该信息传递给计算机。
计算机反过来能够绘制整个机翼的高压气流模式。在实践中,如果该模式表明有危险的飞行条件,无人机的飞行控制系统将被告知,以便它能够作出相应的反应。让事情变得更简单的是,由于每个圆顶是向上或向下的,它们提供的数据就像二进制计算中使用的1和0。
首席科学家Andres Arrieta认为,在未来三到五年内,应该有可能将该技术纳入一个功能齐全的无人机机翼。有关这项研究的论文最近发表在《Advanced Intelligent Systems》杂志上。
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