该团队还设计了手势传感器,实现了人与无人机之间最自然的交互。当使用者可以通过手势和力量控制无人机的飞行,这无疑让无人机变得更加智能化,用户体验也更好。在多机协同合作方面,Raffaello D’Andrea团队实现了三个四旋翼无人机相互协作拉着运输网接住投过来的小球,并以一定速度将小球反弹。
(3)麻省理工学院
麻省理工学院的Robust Robotics Group主要研究如何使四旋翼无人机在不确定的或了解有限的环境中稳定地飞行。无人机在野外飞行时,风的方向和大小是很严重的干扰因素[7]。麻省理工学院的团队通过对当地的气象站数据进行测量统计,然后对周围环境建模,获得在稳定或不稳定的环境下的流体动力学解决方案。这些方案会用来给四旋翼无人机野外飞行时规划一条耗能最少、效率最高的路径。
(4)宾夕法尼亚大学GRASP实验室
宾夕法尼亚大学的GRASP实验室(General Robotics, Automation, Sensing and Perception Laboratory)在TED大会上展示了微型四旋翼无人机良好的多机协同编队飞行的能力[8],一定数量的四旋翼无人机排列组合成多边形或圆形,彼此之间通过感知临近无人机的的距离来决定自身的运动,以此完成特定的任务。该实验室的Mellinger等人模仿老鹰抓鱼的原理,在微型四旋翼飞行器上安装了一个抓取装置[9],通过估计被抓取物的质量决定位姿控制器如何补偿调整自身的位置和姿势来精确地抓取物件。Frank Shen等人设计了一架搭载摄像机、激光测距仪和激光扫描仪的四旋翼飞行器,它可以根据这些探测装置描绘周围环境的地图,该地图包含很多细节,并且无人机可以确定自己的位置在何处。整个协调系统由无人机自身完成,不需要额外配置硬件。
除了大学,国外的很多公司也致力于将四旋翼飞行器商业化、市场化,使四旋翼飞行器真正地服务于人,服务于社会的发展。
(1)法国Parrot公司
法国Parrot公司被认为是小型无人机的鼻祖。它专注民用无人机市场的娱乐性四旋翼飞行器和专业用途解决方案,目前主要产品有Airborne Cargo Drone, Airborne Night Drone, Jumping Race Drone, Jumping Night Drone和Hydrofoil Drone等。Parrot公司的Rolling Spider产品质量非常轻,仅55克,但是搭载了三轴陀螺仪和三轴加速计,在飞行器底部还安装了高度探测器和摄像头。另外,Rolling Spider还可以在机身两侧安装轮子,使得它可以在天花板和墙壁上飞行,娱乐效果极强。该公司的AR。Drone四旋翼飞行器相较于Rolling Spider而言性能更强,达到专业无人机的水准。AR。Drone五百万像素摄像头,还安装压力传感器和超声波传感器,可以实现长时间悬停和翻滚等动作。而Parrot公司最新发布的Bebop Drone更为强大。为解决以往系列WiFi接受不稳定的问题,Bebop Drone安装了四根WiFi天线,控制范围升级到2。5公里。飞行器的电池升级到2700mAh,续航时间延长至25分钟,同时飞行器的整体重量仅为500克,整体机械结构也进行了优化,变得更灵活也更安全。飞行器最大飞行速度达到18m/s,最大上升速度达到6m/s,并搭载1400万像素的摄像头[10],这些都标志着Bebop Drone成为一款专业的飞行器而不仅仅是个玩具。而这款飞行器的控制组件Skycontroller也让用户体验变得更好,用户可用第一视角“驾驶”飞行器,而拍摄的视频也更稳定,不会因为飞行器的扰动而失真。
(2)美国Draganflyer Innovation公司
美国Draganflyer Innovation公司是全球领先的无线电遥控四旋翼飞行器的制造商[11]。目前公司主要产品有Draganflyer Guardian, Draganflyer X4-P, Draganflyer X4-ES和Draganflyer Commander系列产品。