澳洲开发的新型胡须传感器有望用于无人机系统中
相关数据显示，无人机传感器市场正在快速增长。根据此前国际市场调研机构IHS Markit的数据显示，无人机和玩具直升机中MEMS运动传感器，包括加速度传感器、陀螺仪、IMU和压力传感器的市场，到了2021年预计将达到约7000万台，而其2018年到2021年的复合年增长率可达到17%。
无人机，资料图
我们知道，在无人机飞行控制系统中，惯性测量单元（IMU）、气压传感器、地磁传感器、应用特定型传感器节点（ASSN）和传感器数据融合的精度等等，对其飞行性能有着直接且实质的影响。在持续提升无人机飞行性能的道路上，研究人员们开发了各种各样的新型传感器。
你知道吗？猫的胡须不仅可以辅助喵星人判断环境，还有极其重要的一点，就是可以通过侦测气流的变化起到导航作用。受到猫科类动物的这一启发，2019年5月，来自澳大利亚布里斯班昆士兰大学的Pauline Pounds研究出了一款应用于无人机的胡须：新型晶须传感系统。
新型晶须传感系统
这样一款微小、便宜而又灵敏的传感器系统能够感知环境，以便无人机能够机动地避免诸如湍流的危险，研究人员的目标是在黑暗、尘土飞扬或烟雾弥漫的空间中使得微型飞行器能够安全的飞行。
据了解，款微小、便宜而又灵敏的传感器系统非常敏感，它可以检测到低至3.33微牛顿的力，这使研究人员不得不在实验室屏住呼吸，因为一旦呼吸稍有用力就会在测量时严重地干扰到晶须阵列的测量。
晶须阵列的制作
这种灵敏度使得晶须阵列，能够探测到物体在移动过程中所产生的空气流，虽然无法立即使无人机实际停止，但可及时采取其他措施保护无人机自身，比如切断电机的动力。此外，晶须也可用于测量流体流量，即代表通过空气的速度。当然，在低速时它们也可用作接触传感器。
据介绍，整个晶须阵列的制作也比较简单，将一团ABS塑料加热后拉成像太妃糖一样的细长纤维。每个晶须底部的ABS斑点粘在3D打印的负载板上，负载板又连接到三角形排列的力垫（实际封装的MEMS气压计）。四晶须阵列的材料成本约为20美元，重量仅为1.5克。
除无人机以外，在黑暗、多尘或烟雾环境中运行的小型机器人，也可以利用这些传感器，能够有效避免使用昂贵的相机和激光雷达系统。
胡须探测机器人，资料图
其实，这也不是机器人学家第一次为机器人生长“胡须”。在2017年，便有英国科学家研发了一种仿生的胡须探测机器人，帮助Bellabot仿生机器人来感知周围的环境。这个机器人平台叫做Bellabot，它集成了大量由电活性聚合物“肌肉”驱动的仿生胡须传感器。一个标准的工业机器臂允许这个机器人可以进行移动，还有一个摄像头为机器人提供视觉误差反馈。当机器人感知到一个物体时，这个机器人会后退并寻找不同的路径。
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Mark
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