华威大学学生3D打印无人机以援助山地救援工作

lydiazhang   2018-03-12 12:06:42

从雇主和员工的角度来看,关于自动化机器人替代工人以及员工未来意味着什么的谈话有很多。那些参与这些谈话的人可能只需要现在放一碗水和一些粗粮,并欢迎几个圣伯纳犬。工作犬最初是作为圣伯纳德山口的救援犬而繁殖,并且仍然是当代救援民俗的一部分。

自从他们在救援竞技场的鼎盛时期以来,技术方面的一些进步促成了机械化救援装置的发展,这意味着如果你在雪崩之后需要救援的运气不好,空中的空气就会移动可能不是巨大的气喘吁吁的犬齿的热气,而是来自无人驾驶飞机的转子叶片的风,又名无人机。这项技术的最新进展来自英国考文垂的沃里克工程大学,他们已经开发出一种无人机,能够在任何较大的救援队到达完成任务之前向遇险的人员提供即时援助。

这架无人驾驶飞机并不是一家拥有广泛资源的公司大规模研发项目的产物,而是由作为行业和政府支持计划(Horizon)(AM)的一部分工作的七名四年级学生努力的结果。这个项目的目标是在航空航天工业中增材制造的进步,这些学生知道他们想做什么,作为这项工作的一部分。

随着大幅面3D打印机的使用,人们很快就清楚地认识到,这是制造机器的完美技术,使它们能够解决设计本身更为艰巨的任务。 作为项目设计主管的Ed Barlow,他们决定创建自己的机身,而不是使用传统的机身,这种机身增加了无人机的重量,

“他们都使用可以去商店购买的机身。我们需要我们自己的定制机身,专门为长距离飞行而装载重型载荷。机身基本上是自重。它不会在飞机上产生任何电梯。我们采用了混合翼体或“飞翼”,机身内置于机翼内,使机身和机翼产生升力。“

这种生物的创造需要很多复杂的几何形状,因为无人机没有稳定的尾翼,仍然需要能够滑翔,并且必须能够携带其电池和无线电设备。幸运的是,该团队能够利用Autodesk Fusion 360的强大功能,解释道:

“您必须修改大量的几何图形,这是使用Autodesk Fusion 360的优势之一,可以实现您可以获得的那种仿真和形状优化。我们使用了大量的模拟;重申;并确保正确地获得阻力比,提升数字和形状优化,从而保持稳定和轻便。”

即使进行了所有的模拟和准备工作,第一个在泡沫中生产的测试模型在21.2秒的飞行后就减少到了零碎和碎片。他们毫不畏惧地继续设计和重新设计,直到他们创造出用于身体部位的3D打印可重复使用模具,并使用这些模具将轻质树脂注入碳纤维中。制造无人机所需的所有模具的制造需要大约一个月的连续3D打印,但这并不意味着他们正在进行创新。

该团队继续探索创建双功能组件的方法,以最大化无人机可以提供给需要救援的人员的有效载荷,并找出如何根据任何特定情况定制该有效载荷。他们目前正在研究定制软件,为每次紧急事件的有效载荷提供计划。工程学教授Simon Leigh在这个项目期间担任教员指导,解释了这样一个计划是如何运作的:

“这将暗示你需要一个单桅帆船来平衡它以获得正确的重心。所以我们编制了我们想要放入其中的物品,并计算出他们可能坐在机身上的位置。”

目前,该团队专注于为山地救援创建无人机,但是这种车辆可以用于任何需要等待人类救援队到达时间较长的情况。除了这种设备的机制之外,许多无人机领域的法律法规在部署之前必须进行导航。亚马逊为这种小型无人机(SUAV)铺平了道路,因为它已经将技术作为其交付车队的一部分向前发展。

除了圣伯纳德失业之外,所有人都开玩笑说,这些狗在很大程度上被替换为机械化车辆,比如这个用于搜索和救援最初阶段的机动车。毕竟,他们只能做很多事情,在这些危险的演习中,他们的生活也处于危险之中。例如,1816 - 1818年的严冬,造成了雪崩数量的创纪录,导致许多狗死亡。因此,不知不觉地,开发这种无人机的团队以及那些将要跟随的团队不仅拯救了亟需援助的人的生命,而且拯救了毫无疑问冒险拯救他们的狗的生命。

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