伞式无人机像水母一样在空中漂浮

雨伞在空中飞舞，随着飘动的节奏不断改变高度，这幅景象看起来更像是迪士尼动画中的场景，而不是学生工程师的毕业作品。

“我想突破无人机在空中协调飞行的极限，”该项目的创始人、麻省理工学院“ACT”（艺术、文化和技术）项目的学生艾伦·关说道。他希望自己的无人机能够像活物一样行动，“不像受算法控制的东西，”他说，“而是具有同步生命的飞行生物。”

关先生今年 25 岁，是香港本地人，之前曾探索过科学艺术。他曾因《跳动的时钟》项目获奖，该项目是一颗可以计时的复活猪心脏。他还展出过许多虚拟现实项目，比如可怕的精神病院模拟和外星人绑架。也许最令人难忘的是《坏旅程》 ，这是一个可探索的 3D 梦境，充满了关先生日常生活的场景：他自 2011 年 11 月以来一直在录制长达 10 小时的第一人称“生活记录”视频。

在完成虚拟探索后，关先生想要探索一个物理的、现实世界的项目。2015 年 2 月，他找到了一个机会，当时维也纳应用艺术大学委托他为他们的数字联觉研究项目 (DSRP) 探索联觉作品。

传统联觉是一种罕见的神经系统疾病，患者的感觉体验会重叠——患者可能会将声音与颜色联系起来，或将文字与味道联系起来。根据 DSRP 网站的说法，数字联觉是“一个艺术研究领域，专注于利用数字艺术创造翻译和跨模态感官体验的可能性，并为‘非联觉者’提供联觉体验。”

关决定通过颠覆观众的感知并赋予通常无生命的物体自己的生命来创造一种类似联觉的体验：他会让雨伞像水母一样行动。

“我认为飞行机器人真正体现了我们对空中飞行的虚幻事物的迷恋，”关说。DSRP 同意了他的建议——他们接受了他的伞状水母提案，而关还从麻省理工学院艺术委员会获得了额外资金。

关先生开始建造时，麻烦就开始了：项目一开始就遇到了技术难题。雨伞的空气动力学特性并不强，关先生想要模仿的水母也并非如此。

首先，关尝试将雨伞安装到商用无人机上，但这种方法很快就失败了。关想要使用的无人机将所有质量集中在飞行体的中心。这意味着雨伞的轴无处可去，而将其放置在偏离中心的位置会使无人机失去平衡。他必须从头开始制造无人机。

关的同学比约恩·斯帕曼 (Bjorn Sparrman) 帮助他制造了新无人机的定制碳纤维和金属部件。两人还收到了感兴趣的同学和教员的反馈。

雨伞不仅需要一个支架，定制无人机还需要补偿雨伞的重量、空气阻力以及它对无人机螺旋桨自由气流的干扰。

“它会产生很大的阻力，”关说，“飞机和直升机的空气动力学性能更强。但这是一场表演。它与无人机无关。它与雨伞有关——无人机是我们使用的工具。”

持续飞行成为可能，但起飞却不行。关开发了一种发射平台，可以容纳这种外形笨拙的飞机，并使其更精确地着陆。

三个月后，无人机成功在室内飞行。但它还无法经受住露天严酷的考验，也无法像水母一样移动。关试图设计一种机械方法，让雨伞像真伞一样摆动。这个想法根本行不通：驱动这种系统所需的伺服电机会给无人机带来太大的负担。

但事实证明，伺服器是不必要的——根本没有必要。当无人机的螺旋桨达到合适的速度时，转子实际上会改变雨伞上方和下方的气压。这会将雨伞拉开和关闭，只是轻微的，从而产生波纹水母效果。这种方法实际上类似于真实水母的运动方式。工程师们将水母推进与直升机推进进行了比较，发现直升机的推力比生物推进效率低得多。

到 2016 年 2 月，关的飞行伞已在户外无人协助的情况下起飞。与音乐同步，这一奇特的概念实现了艺术家的目标：技术将机械物体变成了来自海洋的活生生的飞行生物。

数字联觉并不是关先生项目的唯一目标。“人们认为无人机是武器，”他说，“而我正试图将这个作品推向诗意的方向。我认为这种对比很有趣。”

这种看法带来了另一个问题：无人机监管。由于一些国家关于在城市操作无人机的法律非常复杂，国际上展示关的伞形水母的尝试被阻止了。

幸运的是，美国联邦航空管理局 6 月 22 日发布的新闻稿澄清并规范了美国小型无人机的管理规则。根据新规定，关可以自由地在美国展示他的飞行奇观，只要无人机保持在他的视线范围内，并遵守 400 英尺的飞行高度、100 英里/小时的速度限制和 55 磅的最大重量。因此，飞行伞可能很快就会出现在你附近的天空中。