撰文 | 小魔

拜科技力量所賜，如今的四軸無人機對于人們來說早已經不再陌生，它們能用來航拍、送貨、噴灑農藥、野外救援，甚至是還能變身軍用殺傷性武器。

然而四軸無人機的用途雖然越來越廣泛，卻并不代表它很好駕馭。事實上，如果你曾經嘗試過控制四軸無人機，就會知道“馴服”它們并沒有想象得那么容易。

(相關資料圖)

如果沒有經過系統性訓練，那么你與四軸機器的親密接觸往往都會以撞墻、撞樹或撞上其他東西而告終……

太多四軸無人機在拍下它的第一張航拍照片之前，就因為機主的各種誤操作導致報廢犧牲。如果這些無人機能為自己發聲，想必除了要換個靠譜的操控者，可能它們更大的心愿就是要換副更耐摔的身體吧。

也許是“聽到”了來自陣亡四軸無人機的心聲，美國亞利桑那州立大學的科學家最近開發了一種實驗性的新型充氣式無人機，該無人機被稱為SoBar（意為軟體空中機器人）。

它最大的優點就是不會因為操作不當而墜機，因為當SoBar在飛行中撞上了障礙物時，它會把自己反彈回空中，而且為了不使自己落地墜毀，無人機還能通過特制的抓手抓住某些固定物。

和普通的四軸無人機一樣，SoBar無人機也是采用堅硬的電子元器件為基礎，但它與前者的最大區別在于其四個螺旋槳臂都是由可充氣的聚氨酯涂層尼龍密封織物構成。

這種充氣的軟體機臂可以根據需求調節軟硬度，有效吸收意外敲擊和重擊造成的沖擊傷害，據說科研人員是從鳥類的薄壁空心骨中獲取的這個靈感。

此外，該無人機還特地將四個機臂的外端設計得比上面的螺旋槳要長出一截。這樣當SoBar遭遇到表面垂直的障礙物比如墻體時，首先與墻面發生碰撞接觸的就是軟軟的機臂，SoBar會在第一時將自己反彈開，而不是撞壞自己的螺旋槳。

除了要避免碰撞傷害，研究團隊也考慮了墜落損毀的問題，為此他們還在SoBar的底部配備了一個棲息抓手，該抓手由鋼片彈簧制成，并被包裹在一個充氣的尼龍套筒中。

抓手的作用在于當無人機穿越樹林時，它可以幫助SoBar牢牢地“坐在”樹枝或其他物體上面——這意味著無人機可以無限期地棲息在一個地方，而不會因為懸停消耗盡電池電量造成墜機，這種接觸反應式的棲息對于無人機執行野外持續行動非常重要。

當抓手被用力壓在樹枝等物體上時，原本呈扁平狀的彈簧就會自動彈下并扣住它。一旦無人機需要繼續飛行時，一個集成的執行機構就會給抓手的套筒充氣并使其變硬，抓手里的彈簧也會由此恢復到扁平狀結構來將無人機釋放。

據悉，這個抓手只需要大約3毫秒就能抓住物體，并用不到3秒的時間釋放自己，而且它本身也不需要使用任何電力來維持張開或抓緊狀態。

根據這項研究的首席研究員、亞利桑那州立大學工程學院副教授兼機器人專家張文龍的說法：“我們看到無人機被用來從高空評估損失，但它們卻并不能真正在倒塌的建筑物中進行導航。

它們堅硬的框架使其在碰撞中無法產生彈性，因此當無人機撞到失事結構中的柱子、橫梁、管道或電纜往往是災難性的。它們會發生墜機，并且無法被修復。”

執行搜索和救援任務使用的一系列設備，從熱成像到音頻傳感器，通常都是以無人機作為載體。然而當前設計固有的脆弱性以及靈活性的缺乏，卻大大限制了小型四軸無人機在救援場景中的使用。亞利桑那州立大學的研究小組正是希望通過他們新的SoBAR設計來改變這一現狀。

張文龍表示：“我們需要改變避免與環境接觸的固有做法，空中無人機需要承受撞擊和顛簸才能發揮其搜索和救援行動的潛力。柔軟的機身不僅可以吸收沖擊力，提供碰撞彈性；它還提供了棲息等動態操作所需的材料順應性。”

接下來，該團隊表示，他們將努力最大限度地提高無人機的能源效率，并減少其對周圍環境的影響。

未來如果這些技術能得到量產應用，SoBar可能會在災難現場的搜索和救援等工作中發揮重大作用，畢竟在這些應用場景中，不怕碰撞的軟體無人機更容易飛過充滿瓦礫或其他殘骸的狹窄空間。同時，它還可以用于監測森林火災以及軍事偵察活動，甚至是探索其他星球的表面。

當然，如果能應用在民用無人機領域比如航拍器上，它應該也能幫操控水平不太行的飛友省下不少購新機的資金。【iDailycar】