или войти через:
Ваша корзина пока пуста
favorite_border
Доступно только зарегистрированным пользователям

В EPFL создали гибкий ударопрочный дрон (+видео)

schedule 10.03.2017 в 11:19 link EPFL беспилотники БПЛА Швейцария
Команда инженеров робототехники из EPFL, Швейцария, намерена использовать некоторые качества птиц и летающих животных при разработке суперпрочного и гибкого квадрокоптера, который сможет свободно летать, без риска разбиться при случайном столкновении с препятствиями, - сообщает Robotics.ua

Как защитить дрон от ударов

Существуют три основные стратегии проектирования дронов с ударопрочностью. Первая - просто установить защиту пропеллеров, оградив их рамами или дугами. У большинства коммерческих дронов есть в комплекте такие аксессуары. В частности, компания DJI представила недавно такие защиты для своего беспилотника Mavic Pro. При таком уровне защиты устраняются риски травмировать людей, но это не обеспечивает дрону необходимую прочность в свободном полете.

Второй метод защиты от ударов – это дизайн, устроенный так, чтобы аппарат мог поглощать энергию при столкновении, не разбиваясь на куски. Один из способов сделать это – оснастить корпус дрон гибкими эластичными соединениями. Это сделает коптер бесшумным и очень эффективным при ударах, но не сделает его достаточно устойчивым в полете. Здесь важна жесткость конструкции.

Самый впечатляющий уровень защиты – это гибкая вращающаяся клетка, которую мы наблюдали у дронов Gimball от Flyability. Однако, данная клетка может увеличить общий размер дрона до 60 процентов, поэтому он не сможет поднять дополнительную нагрузку и летать дольше.

Новый подход к дополнительной прочности

Идея EPFL – это компромисс между всеми вышеперечисленными методами. Им удалось создать дрон с конструкцией, которая жесткая до тех пор, пока не столкнется с препятствием. В этот момент она становится гибкой.



Вдохновение для этого проекта пришло ученым от крыльев насекомых. Чтобы летать, они нуждаются в крыльях с высокой жесткостью, но гибкость имеет решающее значение для поглощения удара. Осы делают это с помощью специального эластичного шарнира, который позволяет всему крылу буквально «смяться» во время столкновения.

Стефано Минчев, ведущий исследователь проекта, объясняет это следующим образом: «Крылья ос имеют двойную жесткость, то есть возможность обратимого перехода между жесткими и мягкими состояниями, что обеспечивает механическую устойчивость, не ухудшая летные характеристики. Крылья содержат эластичный шарнир. Эта конструкция позволяет контуру крыла слегка сгибаться во время полета (жесткое состояние), но обратимо сминаться во время столкновений (мягкое состояние). Если это состояние нарушается, жесткие крылья подвергаются сильному разрыву во время столкновения. Поэтому эта конструкция обеспечивает устойчивость к столкновению, эффективно предотвращая перегрузку крыльев при столкновении без ущерба для полетных возможностей.

Квадрокоптер использует гибкую раму, которая фиксируется на месте вокруг ядра с помощью магнитов. Когда происходит столкновение, рама отрывается от магнитов, поглощая энергию столкновения. Как только энергия рассеивается, эластичные соединения возвращают раму в первоначальную конфигурацию, и магниты снова соединяются вместе. Это позволяет сочетать преимущества как жестких, так и мягких систем: стабильность и быстрое реагирование на команды пользователя во время полета. Эксперименты показали удовлетворительную долговечность рамы дрона, которая выдержала примерно 50 столкновений без повреждения.

 

Согласно robotics.ua, исследователи предполагают, что такой подход может быть полезен для всех роботов, а не только беспилотных самолетов. Большинство роботов являются жесткими по различным причинам производительности (например, для точности), но дополнительная гибкость без использования мягких материалов может пригодиться для захвата, передвижения или просто как мера безопасности для задач взаимодействия человека-робота.

Смотрите также: Aerodyne Nimbus 195 – сверхпрочный дрон для FPV гонок (+видео). 

Видео

Комментарии: