Amazon представила новый дрон-доставщик
Компания Amazon представила новый дрон для сервиса доставки Prime Air. Он имеет конструкцию гексакоптера с рамой по периметру, поверхности которой после перехода в горизонтальный режим полета выступают в качестве крыльев и стабилизаторов. Первые доставки с помощью дрона начнутся через несколько месяцев, сообщается в блоге Amazon.
Amazon уже несколько лет работает над созданием сервиса доставки товаров клиентам с помощью дронов. Впервые компания анонсировала планы по запуску такого сервиса в 2013 году, а в 2016 она провела тестовую доставку клиенту в Великобритании. За время разработки инженеры создали несколько прототипов с разной конструкцией. Изначально они использовали квадрокоптеры, а затем представили гибридный беспилотник с восемью винтами для вертикального полета, одним толкающим винтом и крыльями для эффективного горизонтального полета.
На конференции re:MARS один из руководителей Amazon Джефф Вильке (Jeff Wilke) представил новый дрон, который также совмещает в себе возможность вертикального и горизонтального полета, но имеет более простую конструкцию. Он представляет собой гексакоптер с большой шестиугольной рамой. Ее поверхности имеют аэродинамический профиль, позволяющий им создавать подъемную силу и стабилизировать полет. Также в верхней части дрона есть отдельный вертикальный стабилизатор.
В центре рамы располагается основная часть корпуса аппарата, содержащая в себе аккумулятор, электронику и отсек для посылок, а также камеры для обнаружения препятствий. Изначально дрон взлетает в вертикальном режиме, а вскоре после этого переходит в горизонтальный и более эффективный режим полета. Для этого дрон меняет соотношение тяги на передних и задних парах винтов. Интересно, что в этих парах винты не параллельны друг другу: в передней паре они направлены частично от центра, а в задней, наоборот, наклонены к центру.
Дрон способен перевозить груз массой до 2,27 килограмма на расстояние свыше 24 километров менее чем за полчаса. Компания собирается начать доставлять посылки клиентам с помощью нового дрона в течение нескольких месяцев, однако неизвестно, планирует ли она развернуть полноценный, а не тестовый сервис доставки дронами.
Помимо Amazon созданием сервиса доставки небольших грузов дронами занимаются и другие компании, в том числе Wing, входящая в холдинг Alphabet. Она уже запустила сервисы доставки в Австралии и Финляндии, а также недавно стала первым дрон-авиаперевозчиком в США, где также планирует начать доставлять посылки клиентам. Wing использует гибридный дрон, в котором установлено 12 винтов для вертикального взлета и посадки, а также еще два толкающих винта для полета в самолетном режиме.
Григорий Копиев
Его можно сдавливать и растягивать во время работы
Инженеры разработали полностью мягкий бесколлекторный электродвигатель. Его статор, ротор и даже магниты сделаны из силикона. В качестве обмотки используются трубки, заполненные жидким сплавом галлия и индия. Для демонстрации возможности практического применения электромотор применили в конструкциях воздушных и водяных насосов, а также для приведения в движение тележки на колесах. Статья с описанием двигателя опубликована в журнале Soft Robotics. Роботов, состоящих полностью из мягких материалов, обычно разрабатывают для использования в областях, где требуется деликатное взаимодействие с окружающими объектами, в том числе для наблюдений за хрупкими морскими животными в их естественной среде обитания или в медицине при взаимодействии с человеком. Несмотря на то, что разработка подобных роботов ведется уже довольно давно, до сих пор одной из главных проблем остается выбор подходящего актуатора для них. Обычно применяемые в таких случаях пневматика и гидравлика не всегда подходят. Например, они не могут полноценно заменить электродвигатели для создания эффективного быстрого вращательного движения, а также требуют внешних или бортовых насосов для создания давления. https://www.youtube.com/watch?v=o-Lgy0rkvFM Этот пробел в компонентной базе решили устранить инженеры под руководством И Чэнь Мазумдар (Yi Chen Mazumdar) из Технологического института Джорджии. Они разработали четырехполюсный трехфазный синхронный бесколлекторный электродвигатель, состоящий полностью из мягких материалов. Внешний диаметр двигателя составляет 80 миллиметров, высота 40 миллиметров, а диаметр ротора 10 миллиметров. Статор изготавливается из мягкого легко деформируемого силикона. На нем расположены шесть катушек, в качестве обмоток на которых вместо медных проводов используются мягкие силиконовые трубки с внутренним диаметром 1,3 миллиметра. Они заполнены жидким при комнатной температуре проводящим сплавом галлия и индия. На роторе расположены четыре мягких постоянных магнита, образующие вместе цилиндр. Они также изготовлены из силикона с добавлением намагниченных частиц неодима железа и бора. Магниты вставлены в оболочку из термопластичного полиуретана, внутренняя часть которой покрыта полиэтиленом и графитовой смазкой для снижения силы трения между соприкасающимися подвижными поверхностями. На внешней стороне полиуретановой оболочки расположены мягкие магнитные сенсоры, необходимые для контроля скорости и положения вращающегося ротора с постоянными магнитами. Сенсоры представляют собой магнитные контакты, выполненные в виде гибких проводящих пластин с нанесенным на них слоем из силикона с добавлением углерода для проводимости и микрочастиц самария-кобальта для придания магнитных свойств. Во время вращения пластины сенсоров поочередно отклоняются или притягиваются магнитным полем четырех постоянных магнитов сердечника, размыкая и замыкая контакты. Без нагрузки двигатель может развивать до 4000 оборотов в минуту и выдает крутящий момент до 3 миллиньютона на метр. Максимальная мощность, развиваемая двигателем, составляет 240 милливатт при 2000 оборотах в минуту и моменте силы 1,25 миллиньютона на метр. Вертикальное сжатие на 37,5 процента и радиальное растяжение на 25 процентов практически не влияют на скорость вращения и эффективность мотора. Однако радиальное сжатие более чем на 13 процентов приводит к остановке двигателя из-за возросших сил трения. Кроме этого, сжатие электромагнитных катушек вызывает изменение их сопротивления, которое может быть отслежено по изменению тока и использовано как способ управления состоянием двигателя. Например, нажатие на отдельные катушки можно использовать для выключения или изменения скорости вращения, что и реализовали авторы работы. Для демонстрации возможностей мотора инженеры построили воздушный насос с мягким корпусом, мягкий водяной насос, а также испытали тягу электромотора под водой, прикрепив к ротору мягкий водяной винт. В последнем случае двигатель был установлен на салазки для снижения силы трения, в результате чего он развил скорость 4,4 сантиметра в секунду под действием тяги винта. Также разработчики продемонстрировали что мягкий электромотор может использоваться в конструкциях с жесткими элементами, в тех же задачах что и традиционные электромоторы. Например, мягкий электромотор привел в движение тележку на колесах с помощью приводного ремня и системы из шестерней, а также был использован в качестве двигателя в приводе водяного и воздушного насосов. Ранее мы рассказывали о квадрокоптере SoBAR с мягкой надувной рамой, которая может поглощать энергию удара при столкновении дрона с препятствиями. Благодаря низкой скорости отскока дрон может быстро контроль над полетом после столкновения.
