买不到合适的无人机?MIT 为你打造了一款无人机 DIY 工具

和现代社会的生产分工一样,无人机的应用也不断在细化,许多不同的垂直细分领域目前都在利用无人机来提高自己的生产和协作效率。但这同时也带来了另一个问题:应用领域分得越细,对无人机要求的差异就越大,生产商要满足这些不同不同需求的难度也随之增加。为了解决这一痛点,来自 MIT 的家算计科学与人工智能实验室(CSAIL)团队打造了一款能够帮助用户 DIY 无人机的软件工具,用户可以按照自己的需求设计“独一无人”的无人机。

在设计过程中,用户可以按照需要和使用目的调整无人机的尺寸、形状和组合结构,当然这也会影响到整台无人机的有效载荷、续航时间及电池寿命等多种因素。无人机的设计过程牵涉到许多电子、物理和设计方面的专业问题,但是用户在使用这款软件时可以先把它们放到一边,因为这一工具能够根据用户设计的转轮和支架来调整其他参数,保证设计出的无人机最终是能够完成起飞、悬停和降落操作的。

买不到合适的无人机?MIT 为你打造了一款无人机 DIY 工具

例如,为了提高负载能力,无人机必须要搭载更多的转子,至于要如何保持无人机平衡的问题,工具会帮你考虑。特别是在一些不规则形状无人机的设计中,这一功能格外重要,因为不规则无人机的控制参数会更加复杂。

研究人员也考虑到了这一问题,在设计过程中,他们使用了所谓的“交替方向法”,通过修改一些变量并优化其余部分来减少设计的难度,分离无人机的几何和控制的变量。“一旦你解耦这些变量,就能把一个非常复杂的优化问题变成两个简单的子问题,”杜说。在他设想的未来版本系统中,它可以主动为用户提供设计建议,如推荐转子应该容纳所需的有效载荷等等。

这是因为这一软件工具中包含的数据库能够在储存的数据中寻找和计算出最合适的有效载荷、成本控制和电池续航情况,因此即便是“技术小白”也能够使用。不仅如此,这一系统还使用了一个“LQR 控制器”,能够用于获取有关无人机使用的特点和环境信息,以优化其飞行。

这种能够让用户 DIY 无人机的方式,对无人机制造业而言将很有可能带来非常大的改变。通过这一软件工具的帮助,乙方能够从复杂的设计中解放出来,而甲方在需求产生开始就可以对设计做出具体而微的调整。目前,CSAIL 团队这一还处于原型阶段的项目已经得到了美国国家科学基金会,空军研究实验室和欧盟地平线 2020 研究与创新计划的支持。

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