什么是纳米四旋翼飞行器?

麻省理工学院研究生丹尼尔·索特罗在麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室演示四旋翼飞行器的使用。纳米四旋翼机是它的一个更小的版本。看机器人图片。"width=
麻省理工学院研究生丹尼尔·索特罗在麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室演示四旋翼飞行器的使用。纳米四旋翼机是它的一个更小的版本。看到机器人的图片
杰西卡·里纳尔迪/华盛顿邮报,盖蒂图片社

《机器的崛起》这不仅仅是恐怖的《终结者》(Terminator)系列电影第三部的名字;这也是描述最近一波技术进步的好方法机器人执行各种复杂的任务,从股票交易收割庄稼执行手术.然而,随着强大的技术能力,往往会出现更大的(可能是合理的)偏执。18新利最新登入机器人和其他形式的流氓技术接管地球的想法已经在文学、电视和电影中老生常谈了。早在1968年,斯坦利·库布里克就向我们介绍了HAL,这是一种敏感的超级计算机,可以控制高功率的宇宙飞船,同时阻止那些试图篡夺他的权力的人[来源:艾伯特].

这些天,最不祥的描述之一的力量机器人技术是YouTube视频一个由20架小型无人机组成的蜂群,齐声嗡嗡地飞过窗户,改变队形,甚至以同步的8字形飞行。这一切都没有人类的控制。

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由工程师开发的宾夕法尼亚大学通用机器人、自动化、传感和感知(GRASP)实验室纳米quadrotor是一个被编程在空中做大事的微型机器人。这些自主机器在每个角落都配备了四个微型螺旋桨,其设计目的是为了实现其创造者所说的“敏捷飞行”:像一群鹈鹕一样在空中协同飞行(或者可能是《星球大战》(Star Wars)片场刚出现的机器人星际战斗机)。四旋翼飞行器不仅可以以复杂的编队飞行,还可以在空中无缝地改变编队——例如,从一个4乘5的矩形到一个“x”图案——以及穿越各种障碍物。视频捕捉到机器人执行其他一些任务,包括构建简单结构而且表演詹姆斯·邦德的主题曲(来源:戴维斯Owano萨斯博士].

那么这些东西是如18新利最新登入何工作的呢?纳米四旋翼机的开发人员并没有放弃他们所有的秘密,但有一些线索。

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18新利最新登入纳米四旋翼飞行器是如何工作的

纳米四旋翼飞行器只是一个缩小版的quadrotor这是一种更大的机器,使用四个转子的动力来悬浮和飞行。这款纳米版产品直径约8英寸(20厘米),重约2盎司(57克),耗电量15瓦。当所有四个转子以相同的速度旋转时,机器悬停,并可以通过改变一个或多个转子的速度来移动和改变方向[来源:库马尔].

四旋翼飞行器能够像旋转的苦行僧一样在空中旋转,避开障碍物,在狭小的空间中航行,这取决于旋翼的速度和机器人获取和处理信息的快速速度。18luck手机登录动作捕捉摄像机每秒100次告诉四旋翼机它的位置——以及任何障碍物的位置,而机载处理器每秒向每个螺旋桨的马达发送高达600次的命令[来源:库马尔].

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然而,这项技术真正引人注目的是纳米四旋翼飞行器监视周围环境并与其他飞行器协调的能力18新利最新登入空中机器人一起行动而不互相碰撞。这些机器可以在保持稳定的情况下彼此相距几英寸。这意味着这些微型无人机可以利用联合力量一起举起物体。例如,开发人员使用一种算法来告诉几个单独的机器人拾取哪个物体,何时拾取以及在哪里拾取,这一练习产生了一个quadrotor-created塔【来源:库马尔].

在实验室的友好限制之外,四旋翼飞行器可以使用动作捕捉摄像机和激光扫描仪熟悉周围环境,基本上绘制出附近的特征——门口、人、家具——并实时定位自己。然后,机器人使用一种个性化的坐标系统,根据这些特征监测自己的运动[来源:库马尔].

你可能不需要物理或工程学位来理解纳米四旋翼技术是强大的东西。你也不需要成为一个制造恐慌的阴谋论者,才会对它可能被如何使用有合理的担忧。18新利最新登入而开发商、执法人员和政界人士也在吹捧类似的潜力无人机技术改变我们的生活方式,一些观察者也担心个人隐私的影响[来源:库马尔].

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纳米四旋翼机的用途和关注

纳米四旋翼机及其技术的潜在用途似乎没有尽头。例如,犯罪现场或自然灾害地区的第一反应者可能有一天会是微型飞行机器人,它们将信息传递给安全距离外的当局。18luck手机登录更不用说进行同样危险的军事行动了。与此同时,大量的四旋翼飞行器最终可能被用于执行比GRASP实验室已经进行的更大规模的建设项目[来源:Owano].

宾夕法尼亚大学教授维贾伊·库马尔博士曾与他以前的学生丹尼尔·梅林杰和亚历克斯·库什列耶夫一起帮助开发该技术,他表示,该项目和类似项目的目标是确定“大量自动运行的车辆”是否可以“可靠地部署以执行规定的任务”,特别是在潜在的敌对环境中,并且可能在根据情况变化的角色中[来源:成群].换句话说,纳米四旋翼飞行器的任务可能是太阳下的任何东西。这种权力引发了严重的隐私问题。

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四旋翼飞行器本质上是无人机,只是更智能。它们的自主群体行为意味着这些飞行机器人不需要单独编程。就像那些隐蔽、笨重、有时甚至致命的飞行器一样,四旋翼飞行器也有可能侵犯隐私,这使得美国许多州限制了它们在国内的使用[来源:Owano].

2012年2月通过的一项法律为联邦航空管理局2015年起批准无人驾驶飞机民用。在其他拟议的用途中,无人机可能被用于监测作物、追踪动物迁徙和保护国际边界等各种任务。随着无人机技术的发展,成本可能会降低。至少有一家开发商,中国的大疆公司,已经在出售商用的、可摄像的飞行无人机,据报道,另一家公司正在研制一种带有照相相机的纳米四旋翼飞行器[来源:Kuruvilla阿克曼Svensson].

令人担忧的是,廉价监控的力量很可能会导致腐败。如果纳米四旋翼飞行器和其他无人机技术像ipad一样广泛应用,它们可能被用作间谍设备执法机构狗仔队和公司,以及街上任何想要监视邻居的人。更不用说一架错误的无人机坠毁可能造成的人身伤害和财产损失。因此,美国联邦和州官员正在制定政策标准,以保护个人隐私和安全问题,同时允许用户挖掘无人机技术的巨大潜力。就像纳米四旋翼飞行器本身一样,它们最终将在其中运行的监管领域仍在进行中[来源:KuruvillaSvensson].

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作者注:什么是纳米四旋翼飞行器?

在最近的一次作业中,我写了一篇关于美国国家安全局(National Security Agency)的文章,在另一次作业中,我起草了一份20道僵尸末日主题的小测验。在这之后,我对自己的个人隐私产生了怀疑,对渴求大脑的不死生物产生了一种健康的恐惧。新利国际网站品牌官网所以,当我看到20只没有灵魂的无人机以完美的队形哼着歌时,我有点紧张,这也许并不奇怪。我们只希望没人教这些东西怎么吃……18新利最新登入或者查看我的电子邮件。

相关链接

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  • 戴维斯,克里斯。“纳米四旋翼机器人蜂群视频令人着迷,令人恐惧。”削减齿轮。2012年2月1日。(2013年8月25日)http://www.slashgear.com/nano-quadrotor-robot-swarm-video-is-mesmerizing-terrifying-01211558/
  • 艾伯特,罗杰。《2001太空漫游》RogerEbert.com。1997年3月27日。(2013年9月4日)http://www.rogerebert.com/reviews/great-movie-2001-a-space-odyssey-1968
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  • Svensson,彼得。“幻影四轴飞行器将无人机技术带给大众。”时间。2013年8月15日。(2013年9月4日)http://techland.time.com/2013/08/15/phantom-quadcopter-brings-drone-technology-to-the-masses/
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  • 美国国家医学图书馆。“机器人手术。”2011年3月28日。(2013年8月25日)http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/007339.htm
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