@ 2013.07.22 , 16:02
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高科技:分布式控制飞行器【补视频】

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还记得之前发的那篇蜂群式飞行器的文章吗?这次的组合式飞行器也是同样重量级的研究成果。这种组合式飞行器可以由几个乃至几十个六边形飞行单元组合而成,做成形状不定、另类的多旋翼飞行筏。这项研究最突出的部分在于组合的整体不由单独一个CPU来处理飞行数据,而是和蜂群式飞行器一样,由每个单元的处理器来控制飞行。这项科技也被称为分布式飞行阵列。

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这个阵列由若干个地面上的单元组成,每个单元有三个全方向轮子,让它们能够自由移动。根据程序设定,这些单元会聚集在一起,比如说一个光亮的场地。接着一个处于中心位置的单元开始旋转,其他单元围绕着中心做皮鲁埃特旋转。然后各个单元会接驳成一个整体,通过红外线互相传输数据。

当一个区域内所有单元都接驳在一起之后,所有的感应器会进行校对,这期间没什么动静。接下来就是见证奇迹的时候了,所有的单元旋翼都启动,飞向空中。一半的旋翼是顺时针的,一半的旋翼是逆时针的,互相抵消力矩。

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飞起来之后,每个单元单独用类似于iPhone上的速度感应设备来感应速度和倾斜,再微调旋翼的速度来实现整个组合的悬停。通过红外线数据传输来决定中心轴和移动方向。达到预定高度之后,全部单元在空中解散。因为单旋翼无法实现飞行,所以这些飞行器又全部回到地面,再重新选定中心来组合成一个随机的整体。

分布式控制的应用非常广泛。它的创造者D’Andrea博士还创造了提高亚马逊仓库效率的机器人Kiva Robotics。一大堆机器人进进出出,把货物送到装箱人的手中,再把架子放回仓库。拿的频繁的货物则会放在靠出口进的位置,不频繁的货物则会放在仓库角落。这样极大提高了仓库效率。

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另外一个例子则是这个多边形。它每个部分都会调整重心,保证整体的重心,所以上图这个玩意永远也不会倒。

分布式控制并不是什么神话,在大自然中也非常常见。比如说蜜蜂或者蚂蚁的分工,保证了整个系统的正常运营。这个原理运用到蜂群式机器人中,未来的发展空间非常大。

本文译自 Gizmag,由译者 小野妹纸 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 35+1

  1. Lansild
    @4 years ago
    2103522

    干!以后买遥控飞机都不能只买一个了?

    [80] XX [1] 回复 [0]
  2. 电子
    @4 years ago
    2103528

    还是搞不懂怎么应用

  3. tentacle
    @4 years ago
    2103530

    其实这件事很有意思:我们人类究竟是不是分布式处理的?

    [19] XX [1] 回复 [0]
  4. 2103534

    看到最后那个多边形,我想起以前去参观101大厦,在八十几层也看到一个悬空的球,朋友说就是靠这个球来稳定整个大楼的,当时就觉得好厉害(也许对学建筑的是常识?)

    [12] XX [0] 回复 [0]
  5. 你认为呢
    @4 years ago
    2103536

    若干年后,女神在广场上玩白色飞行器,陆陆续续吸引而来屌丝的黑色飞行器

  6. 2103538

    刚看题目,我还以为是一大群人控制一个飞行器…

  7. 2103542

    土豪:买一大堆绑在衣服上玩

  8. tonyrex
    @4 years ago
    2103544

    看起来 高端大气上档次

  9. 龟武者
    @4 years ago
    2103552

    航空母舰(漂在空中的)有戏

  10. 2103562

    人类就是分布式处理嘛。每个人就是个独立的CPU。一大群人,各想各的,没有统一指挥,但一样会把股票炒上炒下嘛。

    [30] XX [2] 回复 [0]
  11. 没什么
    @4 years ago
    2103594

    身上装备好能飞了再说。。。

  12. 贼东牌腊肉
    @4 years ago
    2103602

    我们是羣,因为我们有很多?

  13. 来吃
    @4 years ago
    2103616

    恩不错,筋斗云的原理终于有人理解了 =v=

  14. OM雷帝嘎嘎
    @4 years ago
    2103640

    @Quiz: 台湾那个?

  15. 好色猴子
    @4 years ago
    2103644

    飞空母盘

  16. Daphné
    @4 years ago
    2103662

    所以人类的科技树终于点对方向了。

  17. 2103670

    @OM雷帝嘎嘎: 恩,就是那个

  18. 粒粒橙
    @4 years ago
    2103740

    @Quiz:

    防风阻尼器

  19. 粒粒橙
    @4 years ago
    2103744

    @Quiz:

    也叫调质阻尼器(调谐质块阻尼器)

    利用摆动来减缓建筑物的晃动幅度

    https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%B0%E5%8C%97101#.E5.B7.A5.E7.A8.8B.E7.B5.90.E6.A7.8B

  20. 别傻了
    @4 years ago
    2103750

    奇数个是不是就不能飞了?

  21. 2103828

    @粒粒橙: 谢谢,涨知识了

  22. 2103916

    I like to think (and
    the sooner the better!)
    of a cybernetic meadow
    where mammals and computers
    live together in mutually
    programming harmony
    like pure water
    touching clear sky.

    I like to think
    (right now, please!)
    of a cybernetic forest
    filled with pines and electronics
    where deer stroll peacefully
    past computers
    as if they were flowers
    with spinning blossoms.

    I like to think
    (it has to be!)
    of a cybernetic ecology
    where we are free of our labors
    and joined back to nature,
    returned to our mammal
    brothers and sisters,
    and all watched over
    by machines of loving grace.

  23. 今天疯
    @4 years ago
    2103970

    这次是真的要一会排成 S 形,一会排成 B 形了……

  24. 小逗比
    @4 years ago
    2104062

    绿魔滑板

  25. kyzrong
    @4 years ago
    2104214

    音乐很好听哦。

  26. 2104218

    人类总有着强烈的合体欲。。。

  27. zhifeng
    @4 years ago
    2104616

    一定有人研究分布式妹子

  28. 2104644

    @ppp: 就为了算42是什么意思

  29. 元素
    @4 years ago
    2105024

    @Quiz: 台湾那个是全球最大的风阻尼器

  30. Patchy
    @4 years ago
    2105114

    小心造出Geth

  31. hjacksonic
    @4 years ago
    2105270

    我来组成头部!

  32. 挖沟人
    @4 years ago
    2105580

    很有启示,好像我们很多系统应该这样设计,比如码头物流,工业系统扩建、人力资源调配等,只要是需求是动态的,而我们的系统要求是柔性的,则分布式设计都是好的方案

  33. 挖沟人
    @4 years ago
    2105610

    @Quiz:
    那个是被动减震系统。
    当地震时,大楼摇晃,摆锤也摇晃,调整摆锤的绳长,可以让摆锤的摇晃方向同大楼的相反,则可以减小大楼的摇摆幅度。
    类似的还有用水箱的减震系统,调整水位高度,能使得水面晃动与大楼相反。
    还有橡胶垫上的砼块,调整砼质量和橡胶支座的高度,使得摇晃方向反向

  34. 2105894

    这下终于可以做到一会儿排成一个S,一会儿排成一个B了~

  35. 2105928

    最后一张图片 那个东西叫什么名字 是哪里来的? 比较有兴趣。

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