北科学子开展暑期社会实践:聚焦无人机高空充电技术
近日,北京科技大学孟子居飞翼青鸾科创实践团聚焦无人机高空设备无线充电技术,开展暑期社会实践调研。团队以自主研发的电磁吸附式无线充电系统为核心,深入行业一线,探索技术落地路径,助力智慧城市与工业检测领域能源补给革新。
随着无人机在电力巡检、安防监控等领域的广泛应用,传统人工充电方式的高成本、高风险问题日益凸显。团队创新性提出“无人机载可回收电源+智能对接”解决方案,通过电磁吸附技术与数字孪生算法优化,实现高空设备的无人化、智能化充电,较传统方式可降低60%维护成本,填补行业空白。
数字孪生技术是一种通过数字化手段创建与物理实体相对应的虚拟模型,并基于实时数据实现对物理实体全生命周期管理的技术。通过集成实时数据、历史数据等多种来源数据,利用原理、机制和流程模型等工具,创建一个精确实时反映实体对象状态的数字模型,并为使用者提供实时的反馈与交互。本项目依托该项技术对无人机飞行路径与自身电量消耗进行算法优化,从而减少飞行过程中的能源和时间消耗。
此外,本项目采用电磁吸附技术,在改进磁吸强度的同时,提升电源对接设备时的允许角度偏差,可改善充电设备在高空、悬崖峭壁、隧道溶洞等恶劣环境下的稳定传输和准确吸附程度。
飞翼青鸾科创实践团坚持从实际出发,通过实地调研获取最新无人机的市场需求,由行业“下游”向“上游”进行探索,再溯源到行业前沿进行无人机的技术验证。在团队从校园出发,带着我们现有的技术和产品,走向企业、市场的过程中,团队对无人机这个冉冉升起的朝阳企业有了更加成熟的认知和了解。
团队走访了国家应急广播《应急中国》栏目组,得到了更加客观和可靠的数据在无人机领域。团队在与应急中国栏目组的对话中深入了解到无人机可应用于应急救援、消防灭火、物资运输与侦查探测等领域。在灾害救援场景中,无人机的“能量输送”能力尤为关键。比如地震后通信基站断电,无人机可搭载小型供电设备,为临时信号塔续航;森林火灾现场,它能为地面救援队的对讲机、生命探测仪补充电量。同时,“无人机+平台”的方式不仅仅局限于无人机搭载电源,还可以通过无人机搭载其他抗险救灾的物品来拓宽运用的场景,例如无人机搭载救生圈、灭火弹或小型灭火装置等等。团队在与应急中国栏目组的对话中开阔了团队的研究思路,也坚定了研发无人机的信心。
团队接着走访了疆来科技有限公司,疆来科技有限公司专注于无人机的研发,与民用企业和政府都有广泛的合作。近日,疆来科技有限公司与北京科技大学飞翼青鸾科创队展开交流。活动中,疆来科技详细展示了其系列无人机产品,从高性能航拍机型到工业级作业设备,全方位呈现了产品的技术特点与应用场景。同时,疆来科技明确表示,可以为飞翼青鸾科创队提供无人机产品支持及技术指导,助力团队在科研实践、项目开发中深化对无人机技术的探索,为大一学子们搭建起理论联系实际的平台,推动校园科创力量与企业技术资源的有效结合。
最后,飞翼青鸾科创团来到延庆,走访了中关村e谷无人机检测中心。团队在中心负责人的带领下,深入认识到一款无人机的正式投入运用需要经历层层检验。e谷无人机检测中心包含一般环境力学、导航定位测试、飞行安全测试、电池系统测试、避障测试、无线电抗干扰测试、抗风抗雨试验测试、身份识别及人身损伤等9个试验单元,共49个试验科目,可对无人机各方面性能进行检测,如通过导航定位测试单元检测无人机定位精度等。飞翼青鸾团队的队员在这个过程中逐步认识到无人机的制作需要多个维度的投入,在机身材料、飞控系统、机身结构以及续航的相关的技术领域在往后的研究中都要抱着精益求精的态度。
飞翼青鸾科创实践团围绕“从行业需求到技术验证”展开调研,通过走访国家应急广播《应急中国》栏目组,了解到无人机在应急救援、消防灭火等领域的应用,尤其是“能量输送”及“无人机+平台”的多元场景,拓宽了研究思路。为了对接企业技术,走访了疆来科技有限公司,为团队提供产品支持与技术指导,助力团队深化技术探索。更深入了解技术验证,走访中关村e谷无人机检测中心,知晓无人机从制造到投入使用需要经历重重检验。通过此次调研,团队对无人机行业有了更成熟的认知,也坚定了研发信心。
项目已申请1项国家发明专利,并入选北京科技大学“贝壳种子计划”。实践团指导教师表示:“团队不仅关注技术突破,更注重解决社会痛点。下一步将拓展在农业与工业领域,如农业设备作业与各种监测设备等方面的供电应用。”Kaiyun