黑科技+1！不止会飞的无人机，你见过吗？

【导语】浙江大学湖州研究院集群机器人自主导航研究中心成功研发出全新空地两栖无人机，该机通过四旋翼加从动轮设计，大(dà)幅(fú)延长续航时间，解决了实际应用中的续航难题，现已高度产品化并投入市场推广，适用于智慧工厂、园区巡检等多种场景。

最近，浙江大学湖州研究院开发(fā)了(le)一(yī)款(kuǎn)全新(xīn)的(de)空(kōng)地(de)两(liǎng)栖(qī)无(wú)人(rén)机(jī)。

“空(kōng)地(de)两(liǎng)栖(qī)无(wú)人(rén)机(jī)的(de)概(gài)念(niàn)早(zǎo)有(yǒu)团(tuán)队(duì)提(tí)出(chū)，研(yán)发(fā)的(de)样(yàng)机(jī)也(yě)基(jī)本(běn)处(chù)于(yú)实(shí)验(yàn)室(shì)验(yàn)证(zhèng)阶(jiē)段(duàn)，并(bìng)未(wèi)在(zài)实(shí)际(jì)的(de)场(chǎng)景(jǐng)中应用，我们是比较早将空地两栖无人机进行高度产品化并市场化推广应用的科研团队。”浙大湖州研究院集群机器人自主导航研究中心的项目负责人曹燕军说。

空地两栖机器人。受访者供图

这款空地两栖无人机，从结构上看蛮简单的，就是一个四旋翼飞机，两边加了轮子。但是，它却解决了机器人实际运用的另一大难题，续航能力。

“像传统的无人机可能只能飞个二三十分钟，我们的无人机的工作时间可以到一个多小时。”曹燕军说。 

浙大湖州研究院集群机器人自主导航研究中心产品经理王晖解释道，空地两栖无人机是以四旋翼为主体，增加了两个从动轮，无人机可以依靠这两个从动轮在地面滚动前进，但驱动力还是来自螺旋桨。在地面用桨叶驱动时，动力电池输出的电能要远小于空中飞行状态，从动轮已经承载了飞机自身的重量，地面滚动更节能，因此续航可大幅度延长。

其实空地两栖无人机，在学术界一直是令人向往的。

王晖说，空地两栖机器人的研发具有多种路径，早期的研究集中在将地面小车和无人机的功能生硬叠加，由于体积、质量等设计原因无法发挥出两栖的优势，目前世界上还有很多高校实验室进行空地两栖无人机的研发，其无人机形态各异，性能差异较大，然而适合产品化的设计仍然欠缺。

在王晖看来，空地模式的切换、两种不同状态下的控制是该项产品的主要难点，空地两栖无人机作为科技新品在很多场景下都比较适用，例如智慧工厂、生产车间、智慧园区、配电机房等的巡检巡逻工作，该场景均为人工结构化场景，地面条件较好，两栖无人机便可以在地面完成任务，大幅延长作业续航时间，而且从动轮材质轻巧、韧性十足，对于机身也有很好的保护作用。

“研发空地两栖无人机还是有比较高的技术(shù)门(mén)槛(kǎn)的(de)，需(xū)要(yào)相(xiāng)当(dāng)的(de)技(jì)术(shù)积(jī)累(lèi)和(hé)人(rén)才(cái)储(chǔ)备(bèi)才(cái)行(xíng)。”曹(cáo)燕(yàn)军(jūn)说(shuō)，他(tā)们(men)是(shì)第(dì)一(yī)个(gè)把(bǎ)这(zhè)个(gè)东(dōng)西(xi)去(qù)做(zuò)成(chéng)产(chǎn)品(pǐn)的(de)团(tuán)队(duì)，真(zhēn)正(zhèng)去(qù)解(jiě)决(jué)了(le)实(shí)际问题。

空地模式的切换以及不间断的控制，是两栖无人机的难点。目前，两栖无人机还可部署自主导航系统，可在后台提前设定任务目标(biāo)，由(yóu)无(wú)人(rén)机(jī)自(zì)主飞(fēi)行(xíng)、自(zì)主导(dǎo)航(háng)、自(zì)主避(bì)障(zhàng)、自(zì)主完(wán)成(chéng)。

空地两栖无人(rén)机(jī)自(zì)重(zhòng)约(yuē)为(wèi)2.2kg，飞(fēi)行(xíng)时(shí)比(bǐ)较(jiào)耗(hào)能(néng)，但(dàn)在(zài)地(de)面(miàn)滚(gǔn)动(dòng)就(jiù)很(hěn)节(jié)能(néng)，因(yīn)此(cǐ)在(zài)地(de)面(miàn)状(zhuàng)态良好的情况下更能发挥(huī)无(wú)人(rén)机能效和续(xù)航(háng)的(de)优势，遇到障碍物，短暂起飞(fēi)越(yuè)障(zhàng)即(jí)可。

除了常规的空地两栖无人机，王晖说，其还有多种新型两栖机器人的研发，包括最近发表与国际机器人大会并拿到最佳论文候选的一种变形两栖无人机，后者可提供更高的能效，同时也能达到更加静音的效果，可用于无卫星信号导航的室内空间进行侦查识别等。例如，无人机可以飞进建筑物内，落地后通过滚动行走的方式来寻找探测相关人员，将图像及点云数据实时反馈给后台。

两栖无人机跨越了更多的物理边界，催生了更丰富的应用场景。比如，空地协同的空间探测、巡检，特种装备的高空抵近式巡检和无损探伤，林木蓄积量测绘，电梯井等狭窄垂直空间的测绘等。

空地两栖无人机的操作，与大多数无人机差(chà)别(bié)不(bù)大(dà)。但是团队设计了(le)一(yī)些(xiē)特(tè)殊(shū)的(de)功(gōng)能(néng)，比(bǐ)如(rú)模(mó)式(shì)的(de)切(qiè)换(huàn)、自(zì)主飞(fēi)行(xíng)的(de)指(zhǐ)令(lìng)下(xià)发(fā)等(děng)。普(pǔ)通(tōng)人(rén)经(jīng)过(guò)一(yī)段(duàn)时(shí)间(jiān)的(de)练(liàn)习(xí)即(jí)可(kě)上(shàng)手(shǒu)，无(wú)需(xū)专(zhuān)门(mén)的(de)培(péi)训(xun)。