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「改用 BLDC 馬達是關鍵」

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Samir Bouabdallah 是無人機技術專家,同時也是熱門新創公司 Flybotix 的創辦人。我們請他說明他個人對未來無人機市場發展的看法,以及用於飛行機器人的馬達應具備哪些條件?

Samir Bouabdallah,為什麼您對無人機如此有興趣?

20 年前,當我開始研究無人機時,它還是個充滿驚奇的全新領域。研究它的每個人都知道,這項科技將會對社會產生重大影響。對我來說,參與這項發展非常值得。

您如何成為無人機專家?

作為一名在阿爾及利亞的學生,我密切關注歐洲機器人技術的發展,並且深受吸引。我也想要從零開始,開發一些可以自行移動的東西。畢業之後,我帶著口袋裡的一點錢,立刻前往瑞士。我在洛桑聯邦理工學院遇到了一位教授,他看了一下我的研究,然後把我介紹給了機器人專家 Roland Siegwart,後者為我提供了實習機會,這之後也讓我有機會寫博士論文。此外,也是他建議我應專注在飛行機器人的主題上。當時是 2002 年,就是無人機時代的開端。事後看來,我當時很幸運。我在正確的時刻出現在正確的位置。  

在那之後,無人機技術的發展情形如何?

簡直是以光速發展!當我們開始研究工作時,全球大概只有四個學術團體在研究無人機技術。在這個基礎上,第一批公司在 4 到 5 年之後成立。許多教授隨後開始關注這個主題。焦點首先放在如何穩定四軸飛行器,隨後又轉向 GPS 控制技術,之後又增加了影像輔助導航技術。今天,人們正在研究控制系統的人工智慧。對學生專案而言,這個主題依舊非常具有吸引力。每個學期開始時,我的辦公室門口都有學生大排長龍,他們全都想要從事無人機研究。

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Samir Bouabdallah 是瑞士新創公司 Flybotix 的創辦人暨執行長。該公司專門開發室內偵察無人機。他在瑞士洛桑聯邦理工學院和蘇黎世聯邦理工學院的研究工作中,在無人機技術領域累積了 15 年的經驗。

電動馬達對這項發展有何貢獻?

改用無刷 DC 馬達是關鍵。效率顯著提高。馬達有更高的連續轉矩,讓減速機成為多餘;減輕重量負擔,運行可靠性更高。再加上電池技術的改善,這一切都使飛行時間得以大幅延長。

若要應用在無人機上,馬達必須具備哪些條件?

在大多數情況下,必須要有高轉矩、高功率密度、抗振和耐熱耐寒性,還有必須耐用。其他同樣重要的是與電子裝置的互動,例如 ESC(電子轉速控制器)以及正確的旋翼。

您創辦了自己的新創公司 Flybotix,並且於 2020 年底在市場上推出一款室內偵察無人機。它有哪些特色?

市場上可以買到的無人機大部分都是四軸機型。這種機型相當易於製作,但若將它的體積縮小,效率就不那麼高了。另一種直升機型的替代方案效率更高,但也更複雜,尤其是所謂轉盤的部分。我想要結合這兩種技術,開發一款體積小又能長時間飛行的四軸飛行器。我們的 ASIO 無人機擁有一套獨一無二的驅動系統。這是一套演算法控制的推進系統,而且轉向機構有兩段自由度。這讓無人機能同時擁有直升機的空氣動力特性和四軸機的機械穩定性。maxon BLDC 馬達的效率非常高,相較於傳統的驅動元件,我們能夠將飛行時間延長一倍。

可以應用在哪些領域?

我們的無人機旨在用於狹隘環境中的偵察任務,例如煙囪、電梯井或是貯槽。一方面,這可以降低意外風險,另一方面還可以省錢。例如,在檢驗煙囪時,必須完全停止生產,有時候可能要好幾天。若使用無人機,可以先快速進行一次外表檢查,然後再決定是否真的要進行大檢查。 

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韌性十足 - maxon 提供無人飛行載具(UAV)驅動裝置的客製化開發服務,並且持續擴展這個領域的產品範圍。圖中為全新的 EC 69 flat UAV 馬達,搭配 UAV-ESC 52/30 控制器。兩者在使用壽命測試中都獲得非常優異的成績。

Flybotix 和 maxon 之間的合作夥伴關係是如何開始的?

我當時在尋找一個能為我的專案開發最適合的馬達的合作夥伴。我在洛桑聯邦理工學院遇見了一名銷售工程師,因為 maxon 在那裡有一個創新實驗室,專門負責開拓新市場和專案計劃。那真是一個很棒的理念!我向他們展示我的想法,他們也展現了高度興趣,之後我們就決定共同合作。maxon 為我的無人機開發出一些經過調整的 BLDC 馬達,而我也以無人機專家的身份為他們提供建議。在 maxon 的創新實驗室裡,我們的新創公司找到了第一個家,對此我深表感激。若沒有這段合作關係,我們就沒有辦法走到今天這一步。

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保護外框讓 ASIO 無人機能夠在甚至是非常狹小的環境中安全巡邏

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maxon 在無人機市場上扮演了什麼角色?

無人機市場愈來愈需要像 maxon 這樣可靠的供應商。無論在產品、製程和認證方面,他們都能保證提供高品質。也因此結合了馬達、ESC 和旋翼的 maxon 驅動系統在市場上獲得了廣大的機會。

讓我們展望未來。您如何看待無人機技術的發展?

從技術角度來看,人工智慧的發展將會在無人機導航技術中扮演一個重要角色。這將讓人員的介入成為多餘,若再結合微型化技術,將開拓出更多有趣的應用新領域。那可以是例如物流和送貨服務,以及農業和工業裡的檢驗工作。還有很重要的一點是,使用無人機運輸人員也將成為現實,或許在十年內就會成真。 

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Flybotix - Flybotix Inc 是一家位於瑞士洛桑的新創公司,也是瑞士前 100 大創新公司之一。該公司開發了偵察無人機 ASIO,旨在用於工業設施中,並於 2020 年底推出上市。Flybotix 的願景是打造能夠自主導航、偵測周遭環境並且能進行互動的無人機。多更資訊:flybotix.com

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圖片版權
圖片:pexels Tom Fisk;圖片:unsplash:圖片:123rf klotz;Sébastien Agnetti;cracks。圖片:unsplash;maxon
 

Author: Stefan Roschi

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