2009年9月29日 星期二

圓盤型飛行機器人(其實比較像直昇機)




 


 


來自蘿蔔見”的報導。原文網址如下:


 


http://robot.watch.impress.co.jp/docs/news/20090924_317414.html


 


(所有的照片與影片都請上原連結)


 


 


北九州市立大學發表圓盤型飛行機器人


~看起來像UFO的飛行機器人


 


 822日 ,在北九州市若松區的學研都市響灘野區的北九州市立大學國際環境工學部校園中,舉行了針對高中生的開放校園活動:「機械工程學的招待」。在此活動中,山本郁夫研究室實施了開發中之圓盤型飛行機器人的飛行實驗。


 


 筆者獲得了特別採訪的許可,所以就把實驗的過程報導出來。


 


北九州市立大學的開放式校園活動


 


 北九州市立大學國際環境工學部響灘野校區於822日 舉行了以「機械工程學的招待」為主題、針對高中生的開放式校園活動。其中北九州市立大學的山本 郁夫 教授辦了一場關於機器人的講座,並且公開了研究中之飛行機器人的飛行實驗。



























北九州市立大學響灘野的校舍



開放式校園活動演講的樣子



山本 郁夫 教授。手上拿的示若田太空人帶去太空站的A型機器人的照片









山本 郁夫 教授的魚型機器人研究也廣為人所知



在開放式校園活動中也可以參觀到機器人的製作現場



也可以體驗飛行模擬的程式



 


開發在災害時能夠收集資訊的機器人


 


 飛行機器人是靠著八個無刷馬達驅動螺旋槳來浮在空中與飛行。


 馬達是使用鋰聚合物電池來作電源,電池充飽後約可在空中飛行15分鐘左右。


 


 此機器人現在是用無線遙控直昇機用的遙控器來操縱,但未來會考慮裝上GPS與高度計,使其能夠自動往目的地飛去。


 然而現在還是用無線電來進行操縱,所以只能在電波可以確實接受到的範圍內飛行。


 


 因為此飛行機器人是以在上空觀察為目的開發的,所以在飛行機器人下方可以裝載相機等觀測機器。觀測機器的重量最大可以到達2kg,實際上如果考量到飛行的穩定性,1kg以下是比較安全的負載。


 此飛行機器人的開發目的,是希望能在災害發生時,飛去災害地上空,從上空來掌握災害的狀況。


 


 對於這種用途來說,也有使用無線遙控直昇機的方法。實際上在福岡縣八女市所舉行的防災驗證實驗就是使用遙控直昇機,收到不錯的成果。(譯注:大名鼎鼎的YAMAHA公司就有開發這種有相機的遙控直昇機。)


 


 然而,無線遙控直昇機的操縱並不簡單。據說即使是無線遙控機的老手也會有操縱中會害怕直昇機掉下來的緊張感。


 


 如果,裝載引擎的重型遙控直生機發生了墜落到災害區的事件,就有可能造成地面上的民宅等財產的損害(至少可以說,能夠用來操作遙控直昇機的寬廣空地實在不多)。而且也沒人能夠保證災害時無線遙控直昇機操縱者的安全。


 


 所以 山本 教授就想開發出一種比起遙控直昇機穩定、誰都能夠操作、萬一墜毀時能將損害降到最低的輕型飛行機器人。其開發的結果,就是此次進行公開實驗的圓盤型飛行機器人。


 


 此機器人的構造非常簡單,具有八個馬達與螺旋槳、然後在其中心有搭載無線接受器與鋰聚合物電池的構造。所以說這是一個能實現輕量化與低成本的機器人。



























放在地板上的圓盤型飛行機器人。紅色部分是用來標示正面的標記



說明圓盤型飛行機器人的開發目的



遙控直昇機所拍攝的影像







 



以筑豐地方堆積硬山為背景飛行的圓盤型飛行機器人。另外這一台機器人並沒有裝上外側的框架(照片提供・山本郁夫研究室)



放在地面上的圓盤型飛行機器人。並不需要特別的發射裝置。



 



響灘野校區的飛行實驗


 


 本次的飛行實驗是在北九州市立大學的響灘野校區內進行的。就在參加開放式校園活動的高中生注視下,飛行機器人藉由地面上的操縱自由自在的在空中盤旋飛行。


 


 其實此時在場地外的人也看到了此飛行機器人的飛行實驗,所以現場還可以聽到「有飛行圓盤!」的叫聲。此飛行機器人就靠這麼簡單的操作而能自由的動作了。



































飛行中的圓盤型飛行機器人



從這個角度來看,的確像是「飛行圓盤」的樣子



可以作低空飛行的動作


 









從下方看起來的模樣



參觀飛行實驗的高中生們



更換電池的樣子。因為是鋰聚合物電池,所以更換電池並不需要很長的時間









【影片】起飛時的圓盤型飛行機器人



【影片】著陸的樣子



【影片】可以自由的飛行



 譯注:以上各影片請連結原文網址觀看。


 


空中攝影


 


 開放式校園活動結束後,筆者期待能有驚喜出現。所以筆者就 和山本 教授提出「希望能用飛行機器人來拍攝影像」的要求,過程中是使用筆者的相機並由飛行機器人從空中拍攝影片(當然,這是特例中的特例)


 


 測過相機重量確認應該不會有問題後(因為重量還不到1kg的一半),就將之裝到圓盤型飛行機器人上開始飛行任務。


 


 因為這台相機和平常使用的相機不同,所以對操縱上有些妨礙之處,但最後還是順利的將相機回收,成功的由飛行機器人拍下影像。


 



































筆者的相機的組裝位置



飛行前的樣子



相機是以這樣的形式裝在機器人上









馬達開始旋轉,即將起飛前的樣子



飛向空中的圓盤型機器人。這張照片可以看出裝有相機的樣子



【影片】圓盤型飛行機器人拍攝的影像・起飛篇







 



【影片】由另一台相機所拍攝到的起飛狀態



【影片】圓盤型飛行機器人拍攝的影・降落篇。眼前下方右手邊看到的白色建築就是北九州市立大學的校舍



 



 


飛行機器人光是構造比較單純,就能以比較便宜的價格來製作出來,而且搬運上也很簡單。如果能夠再提高其飛行穩定性的話,則不只是在災害發生的資訊收集,應該還會有更多各式各樣的使用之處才對。


 


相關連結
北九州市立大學國際環境工學部
http://www.kitakyu-u.ac.jp/env/


 


(大林憲司)


2009/9/24