任何飛過任何類型無人機的人都會告訴你，遲早你會撞毀它。問題是你將如何做到這一點，以及無人機將在它發(fā)生后有多少功能。大多數(shù)飛行動物有點令人沮喪地沒有這個問題：鳥類和昆蟲偶爾碰到東西(或者一直是小蟲子)，只要聳聳肩然后繼續(xù)前進，這要歸功于它們的生物設(shè)計，其中包括剛度和靈活性?，F(xiàn)在，位于瑞士洛桑的EPFL的機器人專家 正依靠這些相同的品質(zhì)來設(shè)計 一種極具彈性的四旋翼飛行器，這種四旋翼飛行器難以摧毀。

設(shè)計具有抗沖擊性的無人機有三種主要策略。第一種是通過用無人機的框架或單獨的螺旋槳護罩圍繞螺旋槳來保護螺旋槳。大多數(shù)商用無人機都有這樣的東西。通過這種程度的保護，你不太可能傷害到人，但由于道具保護是僵硬的，如果(我的意思是，當你)撞毀它時，你更有可能傷害無人機本身。

第二級 防撞保護是設(shè)計無人機，使其能夠從碰撞中吸收能量，而不會破碎。一種方法是 通過使用柔性彈性耦合器來解耦無人機的框架。這會給你一個“柔軟”的無人機，它在處理沖擊方面非常有效，但它在飛行中也會變軟，導(dǎo)致各種結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性問題。

我們在無人機中看到的最令人印象深刻的撞擊保護水平是使用靈活的旋轉(zhuǎn)籠子圍繞整個物體的蠻力方法。飛行性能成為使用帶保護籠的無人機的一個引人注目的商業(yè)案例，對于某些應(yīng)用來說，它太棒了。但是，您可以支付罰金，因為籠子可以將無人機的整體尺寸增加60%以上，這意味著它可以更安全地碰到東西，但是你也更容易碰到東西。籠子也增加了質(zhì)量，導(dǎo)致無人駕駛的無人機或遠程飛行。

EPFL的想法是各種各樣的妥協(xié)：他們設(shè)法制造了一架帶有剛性框架的無人機，直到它撞到某個東西，此時它變得靈活：

這種設(shè)計的靈感來自昆蟲的翅膀。為了飛行，昆蟲需要具有高剛度的翅膀，但靈活性對于吸收沖擊是至關(guān)重要的，并且黃蜂通過特殊的關(guān)節(jié)來完成它，使得整個機翼在碰撞過程中“可逆地揉皺”，正如EPFL研究人員解釋的那樣：

黃蜂翼展示雙重剛度，即在剛性和柔軟狀態(tài)之間可逆轉(zhuǎn)換的能力，其提供機械彈性而不損害飛行性能。黃蜂的翅膀包含一個靈活的resilin關(guān)節(jié)...這種設(shè)計允許翼尖在飛行期間(剛性狀態(tài))略微彎曲，但在碰撞(柔軟狀態(tài))期間可逆地揉皺。如果雙剛度行為受損......剛性機翼在碰撞過程中會發(fā)生嚴重撕裂。因此，該設(shè)計通過在碰撞期間有效地防止機翼過載而不影響飛行能力來提供碰撞彈性。

研究人員提出的四旋翼飛行器使用了一個靈活的框架，可以用磁鐵鎖定四旋翼飛行器的核心。當碰撞發(fā)生時，框架從磁鐵上脫離，吸收碰撞的能量。一旦能量消散，彈性帶將框架拉回原來的配置，磁鐵再次卡在一起，你很高興。

所提出的設(shè)計的獨特之處在于框架在飛行期間是剛性的，但在碰撞期間軟化。這允許結(jié)合剛性系統(tǒng)和軟系統(tǒng)的優(yōu)點：在飛行期間穩(wěn)定性和對用戶命令的快速響應(yīng)，導(dǎo)致飛行性能等同于配備有標準剛性框架的無人機，以及像軟系統(tǒng)那樣的碰撞彈性。實驗表明，無人機框架具有令人滿意的生存能力，可承受大約50次碰撞，無永久性損壞。

作為EPFL智能系統(tǒng)實驗室成員的研究人員表示，這樣的方法對各種機器人都有用，而不僅僅是無人機。大多數(shù)機器人由于各種性能原因(例如精確度)而是剛性的，但是在不使用本質(zhì)上柔軟的材料的情況下在必要時靈活的能力可以用于抓握，移動或者僅僅作為人機交互任務(wù)的附加安全措施。