周老師是他們孤兒學校的一位科學課老師,現在帶著蛋蛋和另外幾個同學去北都參加‘全國青少年科技創新大賽’。
話說蛋蛋雖然學習成績比娃娃差遠了,但是他小腦瓜可挺棒的。
楊萌給他買了一個小型民用無-人-機玩具玩攝影,結果他突發奇想:為什么現在的民用無人機都是四軸無人機呢?這樣的話會分散動力加大電機負擔,翅膀越多消耗的電能越多工作時間越短,那為什么不減少幾個螺旋槳呢?
這個問題他問過楊萌,楊萌其實也知道答案:畢竟軸越多越穩定。
民用無-人-機不是飛起來就行,里面要有陀螺儀和定位儀,有了定位儀才能知道自己所處的位置,有了陀螺儀才能操控無人機做各種飛行動作,同時上面還要有攝像頭進行拍照功能。另外上面還有類似于加速度計、感應器、視覺感應系統和紅外線測距裝置等等。而這些裝置工作的時候需要‘穩定’,而四軸是目前來說最好的穩定軸數,基本來說,民用無-人-機只有軸數更多的而很少有更少的,常見的就是四軸,其次是六軸,而最少見的就是三肘。
而蛋蛋就不信邪,非要搞個軸數更低的無-人-機,還和幾個小伙伴一起來忙這事,最后還就設計了一款兩軸無-人-機,那造型跟眼鏡似的。不過看起來不好看那飛起來倒是還真不錯。
但是讓這兩軸無-人-機飛起來并不難,難的是如何讓它保持穩定,尤其是攝像頭穩定。
為了讓攝像頭停止抖動,那就需要穩定器!
那做個什么樣的穩定器呢?一群小朋友一起查閱資料,發現人的眼睛有個運作原理,叫做前廳-眼動反射。就是說我們頭部開始運動的時候,我們的眼睛就是很自然的向相反的方向進行補償運動,舉個簡單的例子來說,就是你的頭扭向右邊,眼睛就很自然的向左方運動:人類在看手機的時候,不管腦袋怎么左右轉,看著手機上的圖像還是很穩定,這就是人類自帶的防抖功能。
但是要讓無-人-機的攝像頭能像人類的眼睛這樣這不現實,起碼以現在的科學水平還不現實。蛋蛋就把主意打到了楊萌的寵物:那兩只大金雕頭上。
這金雕視力這么好,飛在千米高空都能尋找到獵物,并且在俯沖的時候都能保持穩定不會錯過目標,這又是什么原因呢?
他
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們查閱了半天資料后發現,鳥類也和人類一樣,有天然的防抖動功能,但是鳥類的腦袋小眼睛大,眼部肌肉很少,不能像人類這樣眼珠子轉來轉去,那鳥類怎么做到看到的畫面防抖動的呢?
那話怎么說的?山不來就我我去就山!鳥類眼睛不能轉動保持畫面穩定,于是它們就干脆讓腦袋穩定!
因為鳥類眼睛沒法做出大幅度的運動,為了保持視覺成像的穩定,它們就選擇讓整個頭不亂動而脖子動,留意雞鴨鵝走路的時候你們會發現他們的脖子動來動去但是腦袋基本維持一個動作不變的。所以大部分鳥類都有一個極為靈活的脖子,就是為了讓他們的視覺能適應身體的擺動。
那可以不可以按照鳥類的工作原理做一個穩定攝像頭呢?
他們就找到了學校里的周老師把自己的想法說了說,事實上在這個理論上已經有了相關的科學應用。比如三陀螺儀穩定儀之類的。而他們幾個孩子一通瞎折騰,竟然真的又搞出來一個簡易版‘鳥脖光源穩定器’來。相對于別的產品這種穩定器成本更低效果也很棒!
于是周老師就帶著他們一行人報名參加了‘全國青少年科技創新大賽’。