學號：16020120050
姓名：吳言凡
轉自：https://www.leiphone.com/news/201710/35ICJcmYuZnZAZhC.html
【嵌牛導讀】：自從面向大眾的家用無人機普及以來，無人機的安全問題一直飽受質疑。通過一系列無人機管理辦法的出臺，無人機市場和使用將更加規范。
【嵌牛鼻子】：無人機，飛行受限
【嵌牛提問】：你認為提高無人機的安全性能（意外事故中避免傷害人群的能力）是否重要？
【嵌牛正文】：
美國聯邦航空管理局（FAA）的小型無人機管理規則（即Part 107）在無人機通用規定中會有一些例外許可。比如，通常情況下，無人機不允許在夜間飛行，但是 FAA 也豁免了不少可以夜間飛行的無人機。
近日，FAA 首次將“無人機禁止在非目標人群上空飛行”這項規定的例外許可授權給了 CNN。FAA 允許CNN 使用無人機時拍攝到無關人群，比如體育賽事場地中聚集的人群。
顯然，無人機飛行下方人群的安全問題是需要考慮的重點。CNN 宣稱，他們會使用舊金山灣區的創業公司 Vantage Robotics 推出的無人機 Snap 來解決人群安全問題。
Snap 的重量僅有620克（1.4英鎊）。 更重要的是，這款無人機的磁力支柱可以在突發情況下保護“無辜群眾”：如果無人機突然降落撞擊到你得頭部，磁力支柱會迅速與螺旋槳分離，減輕對你的傷害。AeroVironment 推出的一款軍用無人機也應用了同樣的技術，不過他們不是為了降低突然撞擊時對對方的傷害，而是在失速著陸的時候不會傷到自己。
Snap 另一個安全措施是在旋轉的葉片上套葉冠圍帶。這種做法在無人機設計中并不常見，尤其是在可以室內飛行的無人機上。但是 Vantage Robotics 創造性地使用“張拉整體式結構（tensegrity）“設計葉冠圍帶。tensegrity是美國發明家Buckminster Fuller 在100多年前創造的，張拉結構由受拉和受壓單元之間的平衡預應力來保持部件的穩定結構（NASA 也在機器人設計中使用了張拉整體式結構）。Snap上羽量級葉冠圍帶的靈感來源于自行車輪軸式樣的結構。
Snap無人機更大的一個創意在于它控制偏航的方法——通過螺旋槳的轉動使無人機向左右不斷扭動。其他四軸飛行器僅利用螺旋槳的速度與扭矩的變化來控制偏航，即兩個對角線上的葉片加速，同時另外兩個葉片減速，而向上的總推力保持一致。但是因為兩對葉片旋轉方向相反，無人機機身會相應地發生旋轉。這里關鍵的問題在于，反扭矩的力量不夠，所以很難在四軸無人機上對偏航進行迅速精準的控制。對Snap而言，更具體的問題是，Vantage Robotics 不想在 Snap 的相機架上在再增加第三個軸來控制偏航，所以需要對無人機偏航進行整體的精準控制。他們的解決辦法是，傾斜螺旋槳：將前螺旋槳稍稍向后傾斜，后螺旋槳向前傾斜。這種二面角的方法常常應用在提升飛機機翼穩定性方面。在模型飛機上，機翼二面角也允許飛機在傾斜飛行的同時進行航線控制。Snap 的二面角設計提升了偏航控制的“自主性“，因為兩個對角線螺旋槳轉動時，其傾斜的推力能將扭矩直接作用于飛行器的架構中。
