设计原理
- 模块化结构：通过可折叠/伸缩的机臂、轮式底盘或履带系统，在飞行时展开机臂,地面时收起机臂形成轮子或履带。
- 动力系统：飞行模式依赖电机驱动旋翼，地面模式可能切换为电机驱动轮子或履带,部分设计可能采用共轴双桨或四轴设计以兼顾两种模式。
- 传感器融合：配备GPS、视觉传感器、激光雷达等，实现飞行与地面导航的协同,适应复杂环境。
典型应用场景
- 应急救援：在复杂地形（如废墟、森林）中，先通过飞行模式快速到达现场,再切换地面模式深入狭小空间。
- 物流运输：在山区或城市内，飞行模式覆盖长距离,地面模式完成最后一公里配送。
- 农业监测：飞行模式快速巡检农田,地面模式进入田间采集数据。
- 军事侦察：通过变形适应城市巷战或山区作战环境。
技术挑战
- 动力与续航：飞行模式能耗高，地面模式需平衡动力与效率,可能采用可更换电池或燃料电池。
- 机械可靠性：频繁变形可能导致结构疲劳,需优化材料与连接方式。
- 控制系统：需实时切换飞行与地面模式，算法需处理动力学差异（如重心变化、风阻影响）。
- 安全与法规：飞行模式需遵守空域管理规定,地面模式需适应道路交通规则。
典型案例
- DJI Matrice 300 RTK + 轮式底盘：可搭载不同任务模块，飞行模式续航达55分钟,地面模式可切换为轮式底盘。
- Hexa Drones：六轴无人机，地面模式配备履带，适应沼泽、雪地等环境。
- NavyX无人机：美军研发的变形无人机，可快速从飞行模式切换为地面机器人,用于特种作战。
未来趋势
- 轻量化材料：采用碳纤维、3D打印技术减轻重量,延长续航。
- AI自主决策：通过深度学习优化飞行与地面模式的切换逻辑,适应动态环境。
- 能源创新：探索太阳能、氢燃料电池等清洁能源,减少对传统电池的依赖。
伦理与安全
- 隐私保护：需避免在居民区飞行模式采集数据。
- 避障能力：地面模式需具备障碍物识别与避让功能。
- 应急预案：飞行模式故障时需自动切换为地面模式,并安全降落。
无人机变形成小车是未来多模态机器人的重要方向，其价值在于突破单一运动模式的局限，提升任务适应性，尽管技术挑战显著，但随着材料科学、AI算法和能源技术的进步，这类设备有望在应急、物流、农业等领域发挥更大作用。
