Дрон научили мыть лопасти ветряка и обрабатывать их противообледенительной жидкостью
Латвийская компания Aerones адаптировала грузовой беспилотник для очистки лопастей турбин ветрогенераторов и их обработки противообледенительной жидкостью. Для этого она использует 28-роторный дрон, который получает электроэнергию и раствор через кабели и трубки от грузовика на земле, за счет чего может работать практически неограниченное время, сообщает TechCrunch.
Дроны нередко применяют для обследования труднодоступных конструкций и сооружений. С их помощью можно осматривать внешние и внутренние части таких конструкций, к примеру, изучать паровые котлы изнутри, или контролировать состояние высотных сооружений, до которых гораздо легче добраться с помощью дрона. Так, дроны используют для осмотра ветрогенераторов или линий электропередач, но, как правило, они выполняют пассивную роль и могут только наблюдать за состоянием этих конструкций, а производить дальнейший ремонт или обслуживание все равно приходится другими способами.
Компания Aerones предложила использовать мультикоптеры для того, чтобы не просто наблюдать за ветрогенераторами, но и проводить их очистку. Для этого она модифицировала 28-роторный мультикоптер, который ранее использовался для перевозки грузов, и установила на него распылитель. Из-за такого большого количества электромоторов дрон потребляет много энергии и получает ее в основном от генератора, который находится на земле, благодаря чему может летать практически неограниченное время. В случае, если связь с электрогенератором на земле прервется, дрон не упадет и продолжит полет за счет резервной батареи.
Вода для очистки лопастей или противообледенительная жидкость также подаются через шланг из грузовика. За счет этого дрону не нужно спускаться для пополнения запасов жидкостей, при этом беспилотник распыляет до ста литров в минуту. Специалисты отмечают, что такую систему можно применять и для шельфовых ветроэлектростанций, используя для этого специально оборудованное судно.
В 2016 году Aerones приспособила предыдущую версию своего мультикоптера для катания человека на сноуборде таким же образом, как это происходит в кайтсерфинге. Всего за несколько дней до этого аналогичное видео опубликовал житель Саратовской области.
Григорий Копиев
Алгоритм уменьшает время простоя на 78 процентов
Инженеры из Японии создали алгоритм машинного обучения, который автоматически стимулирует таракана-киборга больше двигаться и не позволяет ему долго оставаться в одном месте. Движение таракана контролируется с помощью электроимпульсов, генерируемых рюкзачком с системой дистанционного управления. Алгоритм увеличил на 70 процентов среднюю дистанцию, пройденную киборгом, и снизил время простоя таракана на 78 процентов. Статья опубликована в Cyborg and Bionic Systems. Миниатюрные роботы могут пригодиться в самых разных сферах: от ремонта авиационных двигателей до поиска выживших под завалами. Однако из-за недостаточной развитости компактной компонентной базы, в особенности актуаторов и источников питания, это все еще сложная инженерная задача, и большинство проектов остаются на уровне лабораторных прототипов. Одно из альтернативных решений состоит в использовании живых организмов, например, тараканов или даже летающих насекомых, которые уже обладают способностью к эффективному передвижению. В их организм внедряют электроды, через которые подключаются электронные модули, контролирующие перемещения насекомого за счет электростимуляции. Однако насекомые-киборги не полностью контролируются электронными системами. Они сохраняют свои особенности поведения, которые могут ограничивать их перемещение. Например, мадагаскарские свистящие тараканы, которые часто используются в экспериментах, склонны к снижению активности в ярко освещенных областях и при недостаточно высокой температуре. Кроме того, они предпочитают бегать вдоль стен, а не по открытым пространствам. Это приводит к сложностям в использовании насекомых-киборгов и требует оптимизации стимулирующих сигналов управления. Группа инженеров под руководством Кейсуке Морисима (Keisuke Morishima) из Университета Осаки внедрила в систему управления тараканом-киборгом алгоритм машинного обучения, который позволяет автоматически стимулировать передвижение насекомого, чтобы оно не оставалось на одном месте. Так же, как и предыдущие исследователи, инженеры использовали особь мадагаскарского шипящего таракана из-за его больших размеров, достигающих семи сантиметров. Для передачи стимулирующих сигналов в усикообразные органы в задней части таракана (церки) были имплантированы платиновые электроды, соединенные медными проводами с приклеенным на спину насекомого шестиграммовым рюкзачком с электронными компонентами. Данные о движении насекомого получают с помощью встроенного в рюкзак инерционного измерительного модуля, который с помощью акселерометра и гироскопа определяет текущие линейное ускорение и угловую скорость таракана. Эта информация по беспроводному каналу связи передается на персональный компьютер на вход алгоритма машинного обучения. Из данных, разбитых на окна по 1,5 секунды, извлекаются признаки, которые затем поступают на вход классификатора, определяющего двигается насекомое или нет. В случае, если таракан остается неподвижным дольше заданного времени, на его церки подаются электрические импульсы. Наиболее эффективным алгоритмом классификации в представленной задаче оказался метод опорных векторов. Для экспериментов инженеры построили арену в форме окружности, над которой разместили камеру для отслеживания реального положения насекомого. Без дополнительной электростимуляции три таракана, использованные в тестах, стремились оставаться в периферийной области у стен арены и избегали открытого пространства большую часть времени. Использование алгоритма и электростимуляции позволило снизить время простоя в среднем на 78 процентов, а время поиска пройденную дистанцию увеличить на 68 и 70 процентов соответственно. При этом среднее время электростимуляции для всех тараканов составило всего 3,4 секунды. Таким образом алгоритм позволяет снизить количество сигналов электростимуляции и тем самым предотвратить утомление животного. Ранее мы рассказывали про американских инженеров, которые разработали носимую поворотную монохромную камеру для жуков и микророботов. Благодаря ее небольшой массе, которая составляет менее четверти грамма, насекомые с ней могут свободно двигаться и балансировать.