突破传统模式，把原本无法实现的事情变成现实。
中国科研团队成功攻克了无人机领域被广泛认定的“危险飞行”难题！
赵世钰带领的西湖大学团队历经将近三年，研发出了“飞行工具箱”系统。
多架无人机在近距离垂直叠放飞行时实现精准协作，这在以往的行业内是连想都不敢想的事情，如今却真的做到了。
更为出色的是，这项成果直接在《Nature》上发表了。
我国在无人机领域展开的研究成果，登上了顶尖期刊。
你可否想象，两架无人机如同在玩“叠罗汉”游戏一般，上下堆叠飞行，并且还能够于空中精确地交换工具呢？
这听上去宛如科幻影片中的画面，如今却被西湖大学的科研队伍化为了实际！
最近，西湖大学工学院赵世钰团队喜报频传，他们顺利研制出一套新型的空中作业机器人系统。
此系统相当厉害，它将多旋翼无人机和高自由度机械臂相结合，在全球范围内首次达成了竖叠飞行状态下，精度达到亚厘米级别的空中工具交换及操作任务。
这简直就如同为无人机近距离飞行时的操控难题寻得了一把 “万能钥匙”！
谈及这个“飞行工具箱”，并非仅仅将几架无人机拼凑起来那么简单。
最开始萌生出这个想法，是受到了蜂鸟的启迪。
科研人员无意间瞧见蜂鸟于摇曳的花朵上精确采蜜，刹那间便灵感迸发。
倘若无人机能够如同蜂鸟一般，于空中实现精确对接并开展协作，那么单个无人机难以完成复杂任务的困境岂不是能够得到解决？
产生想法之后，开展实践就颇具挑战性了。
突破技术难关
众所周知，当无人机进行近距离竖叠飞行时，上方无人机的螺旋桨会形成超强下洗气流，其速度最高可达13.18米/秒。
下方的无人机将会受到这股气流的严重干扰，此前业内开展过相似的对接实验，其精度都处于6到8厘米的范围。
赵世钰团队在开展实验初期，遭遇了诸多挫折。无人机要么无法完成对接，要么直接相互碰撞。为了调整实验方案，他们耗费了大量时间。
办法终归比困难多，团队凭借三个“黑科技”模块，成功攻克了这一难题。
首个为气流扰动预估及补偿算法。
借助多层感知机以及高斯模型，他们能够精确计算出气流给无人机造成的影响，接着迅速对控制参数加以调整，这就如同为无人机配备了“稳定器”一般。
柔性电磁对接机构是第二个。
即便两架无人机的位置存在些许偏差，该机构也能够自动吸附并校准，极大提升了对接的成功率。
高自由度机械臂位列第三。
它如同人类的手臂一般灵活，能够自如地从工具箱无人机中拿取和存放工具。
在2023年的最后一天，该实验迎来了转折点。
那时，团队遭遇了不计其数的挫折，终于在又一次试验中，看到了成功的希望，实现了对接。
他们开展了20次不间断的对接试验，将精度把控在0.80厘米上下浮动0.33厘米的范围，相较现有系统的精度提高了将近一个数量级。即便处于六级大风的环境中，也能够稳定地完成对接。
成功对接之后，历经将近一年的优化，今年9月，这一成果在《Nature》上正式发表。
操控无人机飞到工具箱上空的无人机处，借助机械臂抓取所需工具，作业完成后还可将工具放回，如同外科手术中医生与护士配合得那般默契。
前景不可估量
该系统宛如“空中乐高平台”，在未来能够拓展至更多无人机开展协同作业。
以高空建筑维修为例，多架无人机能够协同作业，一部分负责运输维修所需材料，另一部分负责操控维修工具，这能使工作效率大幅提高。
此外，该技术在产业化方面的发展前景十分可观。
设想一下，未来快递无人机在飞至远处时，能够直接在空中完成电池更换，而无需返回地面，这样一来，配送效率必然会大幅提升。
接下来，赵世钰团队计划采用“双管齐下”的策略。
另一方面持续推进科研工作，旨在使无人机于更为复杂的环境中达成更高精准度的协作。
从另一个方面来讲，要加速技术的实际应用，依据企业的具体需求量身打造解决方案，从而使这项技术切实融入现实生活当中。
西湖大学的这项无人机全新技术，突破了行业传统认知，为空中协同作业开创了新途径。
确信在不远的未来，这些“空中作业机器人”会在更多的领域发挥重要作用，为我们的生活增添更多便利。
西湖大学取得的这一突破，不只是无人机技术的一次显著进步，更是中国于多旋翼无人机范畴的一项关键成果。
它向我们展现出，往昔被视作天方夜谭的“危险飞行”，正渐渐成为安全且高效的实际应用，为未来的空中作业拓展了全新的想象维度。
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