美国工程师已经取得了抓地力的无人驾驶飞机，使其能够赶上一个分支或其他物体，并关闭发动机，以节省能源。 不同于其他类似的发展，新的抓地力被动激活没有电机-由于双稳态设计和碰撞的力与被夹紧的对象。 文章 发布 在 IEEE/ASME机电一体化交易.
Multicopter易于制造和操作，但效率相当低：正因为如此，电动multicopter的最大飞行时间通常约为半小时，尽管在某些型号中它更高 大约一个小时 . 为了节省能源的唯一方法是坐在地上或被抓到一些对象，你可以继续拍摄。
允许无人机在物体上休息的发展已经存在：去年我们 谈过 关于腿，可以围绕一个分支或其他对象包裹无人机，然后关闭发动机。 这种发展有两个缺点。 首先，当无人机抓住并释放一个分支时，它花费能量移动它的腿。 其次，它不能抓住不能缠绕的突起。
由科罗拉多州大学赵建国领导的工程师们想出了一个新的设计，用于无人机的捕获，没有这些缺点。 它的主要特点是，捕获被机械激活，而不需要电动马达。 开发人员通过在捕获中使用双稳态结构来实现这一点。 这种结构可以在一定范围内移动，其中有两个点具有最小的势能。 如果这样的结构被取出来的两个稳定状态之一具有最小的势能，并通过最大转移，它会独立地冲到第二个稳定状态。 在机器人技术中，这种结构通常用于创建小型，原始的 移动机器人 ，但新文章的作者发现无人机的使用。
双稳态抓手设计的工作原理：当中心部件处于中间位置时，侧面部件压在它上面，迫使它移动并占据两个极端位置中的一个
图片来源：张海杰等。 /IEEE/ASME机电一体化交易，2020
夹持器由一个U形框架和夹持器元件本身组成，其在两个地方连接到框架上，并且它被固定，以便框架压缩它，迫使它折叠并占据两个极端位置之一。 在夹持元件的顶部，有两个接触垫，它们在一个位置接近并固定它们之间的物体（分支，电路板或其他），而在另一个位置它们广泛发散，释放物体。
抓手设计
图片来源：张海杰等。 /IEEE/ASME机电一体化交易，2020
由于在抓手元件的中间部分安装了一个小板，工程师们实现了抓手的被动激活。 当它以足够的力按压时，把手从一个稳定位置移动到另一个稳定位置，并减少彼此的接触垫。 为了从下面将垫传播到两侧，手柄中有一个电动马达，可以拉动板并将系统置于第二个稳定位置。 这需要一定量的能量，但在大多数情况下，抓地力的放松和飞行开始的速度并不重要，因此您可以使用消耗很少能量的变速箱和电机。
开发人员通过组装基于四轴飞行器的这种无人驾驶飞机的原型实验测试了设计的性能。 他们在3D打印机上打印了大部分捕获细节。 捕获的激活强度等于0,41牛顿。 捕获重量为8克，带有它的无人机的总重量为40克。 工程师已经成功地测试了无人机，表明它可以通过包裹物体并捏住物体两侧的抓地力来附着物体，还可以从手中取出物体并将其运输到正确的地方。
早些时候，我们 谈过 关于另一架无人机，可以将自己连接到物体并关闭电机。 要做到这一点，它使用附着在粗糙表面上的微尖峰。
格雷戈里副本
