Малые беспилотники научились «отскакивать» от препятствий
Американская компания Panoptes Systems разработала систему предотвращения столкновения с препятствиями для малых беспилотников вертолетного типа, построенных по схеме мультикоптера. Как сообщает Flightglobal, система разработана в качестве ретрофит-комплекта, предназначенного для установки на уже существующие типы дронов, в первую очередь DJI Phantom 2 и 3D Robotics Iris+. До сих производители малых беспилотников не оснащали их системой предотвращения столкновения. Компания DJI начала применять такие системы только начиная с платформы Matrice 100.
В состав системы входят четыре ультразвуковых датчика: два — по бокам, один — спереди и один — сверху. Дальность действия датчиков составляет 4,6 метра. Установка системы массой 130 граммов на беспилотник занимает около 20 минут. По данным Panoptes Systems, eBumper4 имеет слепые зоны в 50 градусов между ультразвуковыми датчиками. Система способна нормально работать только в том случае, если не превышена максимальная взлетная масса дрона, рекомендованная производителем.
eBumper4 способна при обнаружении препятствия в полете частично перехватывать управление беспилотником, заставляя его отлетать в сторону на небольшое расстояние от препятствия. После отлета полное управление аппаратом вновь возвращается оператору. Модифицированный при помощи системы дрон может взлетать в режиме контроля высоты, благодаря чему он никогда не ударится о потолок, если беспилотник запускается в помещении.
Разработанная американцами система также имеет функцию центрирования. Это означает, что если беспилотник залетает в пространство между двумя стенами, система автоматически выводит его в положение, равноудаленное от них. При полетах беспилотника в небольших помещения eBumper автоматически ограничивает максимальную скорость полета беспилотника, чтобы свести возможность столкновения со стенами к минимуму.
По оценке Panoptes Systems, ее система позволит ускорить процесс интеграции малых беспилотников в единое воздушное пространство. Этого добиваются некоторые американские компании, планирующие организовать доставку почты и различных товаров заказчикам при помощи беспилотников. В частности, за такой способ доставки товаров выступает Amazon.
При этом он может взаимодействовать с хрупкими объектами, не повреждая их
Американские инженеры создали простой и недорогой киригами-манипулятор. Он представляет собой лист материала со множеством прорезей, образующих определенный рисунок, благодаря которому при растяжении лист выгибается, образуя купол со смыкающимися лепестками. С помощью манипулятора можно точно взаимодействовать с ультратонкими и хрупкими объектами, не повреждая их, а также поднимать грузы в 16000 раз тяжелее собственной массы захвата. Статья с описанием конструкции опубликована в журнале Nature Communications. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Все попытки инженеров разработать универсальный мягкий манипулятор для роботов, который смог бы совместить в себе одновременно высокую точность и способность поднимать тяжелые предметы, обычно упираются в компромисс между гибкостью, прочностью и точностью захвата объектов. К примеру, мягкий манипулятор ROSE, напоминающий своей формой цветок, имеет довольно высокое значение отношения грузоподъемности к собственной массе и способен захватывать хрупкие предметы, не нанося им вреда, например, куриное яйцо. Однако из-за особенной формы и способа срабатывания он не может захватывать слишком мелкие объекты, такие как нити и тонкие листы. Инженеры под руководством Цзе Иня (Jie Yin) из Университета Северной Каролины предложили конструкцию манипулятора, которая способна решить эту проблему. В ее основе лежит японская техника складывания и вырезания бумаги киригами. Манипулятор изготавливается из тонкого листа полиэтилентерефталата (PET) толщиной 127 микрометров, в котором с помощью лазера делается множество узких прорезей по определенному паттерну. Благодаря этим прорезям при растяжении в перпендикулярном направлении лист выгибается, принимая форму, напоминающую шаровидную клетку, состоящую из двух половин в виде смыкающихся лепестков. Для срабатывания захвата достаточно лишь растянуть его в одном направлении, поэтому манипулятор можно использовать как дополнение к уже существующим моделям роборук и протезам без серьезных переделок. Давление, с которым половинки захвата воздействуют на объект, составляет всего около 0,05 килопаскаля. Это позволяет безопасно поднимать очень мягкие и хрупкие объекты с близкой к нулю жесткостью. Авторы экспериментировали с каплями воды, кетчупом, сырым яичным желтком, икрой, пудингом, а также с мягкими живыми организмами, такими как медузы. Сетчатая структура манипулятора подходит и для манипуляций с острыми объектами, например, медицинскими иглами. Они проходят сквозь прорези в материале, никак не влияя на целостность и функциональность манипулятора. Манипулятор может очень точно взаимодействовать с тонкими гибкими предметами, к примеру, с нитями толщиной 2 микрометра, что меньше толщины человеческого волоса в 40 раз, и с тонкими листами до 4 микрометров. Для демонстрации точного взаимодействия с объектами в бытовых условиях, инженеры прикрепили манипулятор к концам эффекторов протеза. Оказалось, что с помощью такого дополнения можно легко выполнять действия, иначе конструктивно недоступные для протеза. Брать очень мелкие предметы с поверхности, например, ягоды винограда, не повреждая их, и переворачивать страницы книги. Одновременно с высокими характеристиками точности и способностью взаимодействовать с очень хрупкими объектами, манипулятор обладает рекордным значением отношения массы полезной нагрузки к собственной массе. Масса захвата составляет всего 0,4 грамма, однако оказалось, что он способен поднимать объекты в 16000 раз тяжелее себя. Это, по словам авторов, в 2,5 раза превосходит предыдущий рекорд, который составлял 6400. https://www.youtube.com/watch?v=xfI5V6SuO60&t=1s Материал для захвата можно использовать биоразлагаемый. В этом случае его можно применять для задач, ограниченных по времени и числу применений, к примеру, для биомедицинских целей в качестве одноразового устройства. Техника оригами также часто используется в робототехнике. Например, японский инженер использовал ее для создания механического одноразового захвата, полностью состоящего из обычной офисной бумаги.