Ноги дозволили дрону перепочити на гілці

Інженери з США, Китаю та Швеції створили дрон, здатний використовувати в якості посадкового місця гілки та інші продовгуваті предмети. Після закріплення на предметі дрон може відключити один або більше електромоторів з гвинтами, і завдяки цьому витрачати менше енергії, продовжуючи виконувати свою місію - наприклад, вести спостереження за допомогою камери. Стаття з описом розробки та експериментів опублікована в журналі.


У більшості випадків мультикоптери застосовують для спостереження та інших операцій, під час яких апарат зависає на відносно великій висоті, важкодоступній для людей. Але тривалість польоту сучасних електричних мультикоптерів становить кілька десятків хвилин (зазвичай близько півгодини), а гібридні дрони, що працюють на ДВС-генераторі, мають меншу масу корисного навантаження. Як правило, інженери вирішують цю проблему шляхом збільшення ємності акумуляторів.


Група під керівництвом Фу Чжана (Fu Zhang) з Гонконгського університету вирішила збільшити тривалість перебування дрона на висоті, знизивши витрату енергії в основних споживачів у мультикоптерах - електромоторів. Оскільки за звичайних умов зниження споживання енергії призведе до втрати тяги і падіння дрона, розробники використовували інший підхід, який застосовують птиці та інші літаючі тварини. Вони запропонували оснащувати дрон «ногами», що дозволяють апарату зачеплятися за гілки, краї будівель та інші предмети, і використовувати їх як опору, що дозволяє вимкнути один або більше двигунів.

Конструкція «» ніг «» не вимагає створювати спеціальний безпілотник і дозволяє закріплювати її на нижній частині корпусу більшості серійних мультикоптерів. Вона складається з основи, на якій закріплені три дугоподібні пластини. На їх кінцях закріплені різні пристосування, що дозволяють дрону частково або повністю фіксувати себе на інших предметах: два однакових гаки на двох ногах з одного боку, і два упори. Два гаки дозволяють дрону зачеплятися за тонкі стінки і повністю вимикати двигуни. Упори необхідні апарату, щоб стабілізувати своє становище і відключити частину моторів з гвинтами, що знаходяться над упором. Крім того, дрон може закріпитися на тривалих предметах, таких як гілка дерева, зрушивши ноги навколо них. Після цього він може відключити всі мотори і перевернутися.

Розробники показали перевагу їх підходу, вимірявши витрати енергії, необхідні дрону для підтримки балансу і утримання себе на одному місці. У разі, якщо дрон обхоплює гілку або зачіпається гаком за який-небудь предмет, він може повністю відключити всі ротори. В інших випадках він все ж буде витрачати енергію, але набагато менше. Наприклад, при використанні предмета як опори він може відключити два двигуни або залишити увімкненим все, але значно зменшити тягу гвинтів. Експерименти показали, що конструкція дозволяє зменшити витрати енергії на підтримку дрона в кілька разів порівняно зі звичайним зависанням у повітрі. Крім того, це дозволяє зменшити коливання дрона в сторони, що може бути корисним при використанні його для зйомки.

У 2016 році японські інженери створили мультикоптер з руками, але вони використовували їх іншим чином. Розробники запропонували використовувати такий дрон для спрощеного захоплення предметів та їх перевезення в інше місце. Кожна з двох рук здатна піднімати предмет масою до десяти кілограмів, а загальна вантажопідйомність дрона становить 20 кілограмів.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND