一根喷杆也能变身飞行器？金山网讯“相比目前市场上常

【一根喷杆也能变身飞行器？】

文章图片

文章图片

金山网讯 “相比目前市场上常见的多旋翼植保无人机，可能有更简单的结构设计吗？比如，直线型？”“不可能！即使真的飞起来也不会稳。”一年前，江苏大学的一群飞控迷怎么也不相信，一根喷杆就能变身自由穿梭的飞行器。然而经过一年时间反复打磨试验，研究生孙志伟和伙伴们带着他们设计的两代“飞杆”作品，在日前举办的“兆易创新杯”第十六届中国研究生电子设计竞赛、“光谷杯”第三届中国研究生机器人创新设计大赛中连夺两项一等奖，更是一路挺进全国top10 。
创客工作室：
“创新是我们的主旋律”
在江苏大学校园东北角的一座山坡上，可见一幢白色三层小楼，这便是“飞杆”的诞生地：电气信息工程学院跃然创客工作室。每次走进工作室， 2019级控制科学与工程专业的孙志伟，总是习惯在墙上的八个大字“勇于探索、敢于创新”前停留片刻。
“从0到1最厉害，有用的创新是真创新。”孙志伟是跃然创客工作室飞控组团队的学生负责人。孙志伟说，工作室的成员都是创新性研究爱好者。“创新就是我们的主旋律。如果只是在复制别人走过的模式，那就没有真正学到那股创新精神。”
“越简单越好，越容易实现越好”是他们的设计初衷。由于市场中从未出现过直线型的飞行器结构，起初设计思路一经提出，团队中不乏不看好的声音，但经过理论推导，直线型飞行器结构的可行性及其植保作业的优越性让队员们选择了坚持，开启一条颠覆性创新之旅。
“直线型分布旋翼产生的下洗风场更加均匀，能够有效增加药液在植株冠层间的附着，喷雾质量更高的同时，大大提升田间作业效率。”孙志伟解释说，最简单的道理，以市场上常见的四旋翼、六旋翼、八旋翼，甚至更多旋翼的飞行器为例，旋翼都是对称分布在机体四周，形成了多点位下洗风场。但对于植保作业来说，实际只有直线方向上的下洗风场才有效。因此，如何最大程度地利用旋翼下洗风场，提高作业效率成为了团队探索的方向之一。
第一代“飞杆”是一款直线型植保无人机。相较于传统多旋翼植保无人机普遍存在续航时间短、风场扰流导致喷雾不均匀等问题。团队因此提出了一种直线型无人机喷杆喷雾结构。
“停下来，慢一点，
步子可以小一点”
电气信息工程学院教授沈跃是跃然工作室的创办人。谈起飞控组团队，沈跃颇为赞赏，最得意的还是这些学生坐得住。“搞科研创新的学生很多，但最后真正能坚持下来的比较少，这不是一条好走的路，免不了遇到坎坷、瓶颈，能够坐得住‘冷板凳’的人，才有可能做出些成绩。”
创新思路可以天马行空，但应用还得脚踏实地。
植保无人机，植保才是它的重点，效果才是它的考量标准。作为一款最终服务于农业的植保无人机，队员们清楚一代“飞杆”的作业效率还没有达到目前认知的最高理论水平。在沈跃的指导下，不满足于现状的队员们开始寻找升级方案。
从动力选型、硬件布局到软件框架搭建、控制算法编写再到仿真实验、调试飞行，其间凝聚了团队无数个白天与黑夜的艰辛。“基本上每突破一个难题，就会迎来新的技术难题，但大家都是迎难而上，抽丝剥茧，一遍遍地改进调试，辛苦并快乐着。”最终长约3米的碳纤维主杆上搭载大升力主升电机，有效提升载荷的同时加入航姿修正更为快速的舵机倾转控制结构，一款倾转翼植保无人机由此诞生。