На полевых испытаниях в Долине Смерти робот LEMUR-3 успешно преодолел вертикальный маршрут, при прохождении которого обнаружил в скале строматолит из палеозоя. Кратко об испытаниях рассказывается на сайте Лаборатории реактивного движения NASA.
Изначально роботы LEMUR разрабатывались в Лаборатории реактивного движения (JPL) для обслуживания орбитальных космических аппаратов, в том числе МКС, однако проект так и не был реализован. Тем не менее, он задал направление разработки роботов с подвижными конечностями, которые можно оснастить различным оборудованием. На первой версии робота JPL использовала захваты, напоминающие традиционные роборуки, однако позже начала экспериментировать с контактными площадками, в подошве которых установлено большое количество крючков — предполагается, что такой тип захватов может быть использован в будущих межпланетных миссиях.
Контактные площадки, установленные на LEMUR, состоят из большого количества отдельных пальцев с собственным приводом. На каждом пальце установлено больше десятка пластин с тремя крючками, которые не зафиксированы жестко, а обладают некоторой подвижностью. Когда контактная площадка упирается в поверхность скалы и начинает сжимать пальцы, сотни крючков под разным углом цепляются за малейшие неровности, прочно фиксируя положение конечности.
Текущий прототип, названный LEMUR-3, разработчики оснастили четырьмя конечностями с крючками, лидаром для определения формы неровностей на скале и расстояния до них, а также установили инфракрасный спектрометр и рентгеновский флуоресцентный прибор для поиска следов органики.
Лаборатория реактивного движения NASA вывезла LEMUR-3 на полевые испытания в Долину Смерти. Робот должен был добраться до заданной точки назначения, самостоятельно прокладывая путь по почти вертикальной скале. Для имитации меньшей силы тяжести других планет (а также в целях безопасности) использовалась верхняя страховка. При движении по маршруту робот использовал научные инструменты для анализа поверхности скалы. В рамках испытаний робот успешно преодолел маршрут, а также обнаружил окаменелый строматолит из палеозоя, датированный примерно 500 миллионами лет.
Хотя LEMUR не будет использоваться для обслуживания космических кораблей, наработки будут использованы в других проектах NASA. Например, аналогичный захват уже приспособили для подводных исследований, а также для робота Ice Worm, предназначенного для исследований ледяных пещер. Также дизайн контактной площадки переработали для марсианского дрона, благодаря чему беспилотник, который отправится на Марс в июле 2020 года вместе с новым ровером в рамках миссии «Марс-2020», сможет надежно садиться на твердые поверхности между перелетами.
Николай Воронцов
Это помогло увеличить время полета
Инженеры из компании Elythor разработали квадрокоптер-конвертоплан, оснащенный четырьмя поворачиваемыми крыльями. Они могут независимо друг от друга складываться вдоль корпуса или отклоняться на 90 градусов, превращая дрон в биплан. Бортовая электроника дрона отслеживает положение корпуса, а также скорость и направление ветра, в реальном времени подстраивая положения крыльев под эти условия. Благодаря этому удается повысить стабильность полета и снизить энергопотребление. Описание квадрокоптера приведено в диссертации разработчика. Инженеры давно разрабатывают дроны с гибридной конструкцией, которые совмещают преимущества мультикоптеров, способных вертикально взлетать и садиться, с возможностью полета на дальние дистанции, которой обладают дроны самолетного типа. Обычно у гибридов есть крылья и поворотные винты, которые разворачиваются в нужном направлении в зависимости от режима полета. В другом варианте используется две группы винтов, одна из которых работает только в режиме висения Несмотря на универсальность гибридных дронов, они имеют и недостатки. Из-за больших габаритов в мультикоптерном режиме у них низкая маневренность и высокая парусность по сравнению с дронами без крыльев. Поэтому их сложно использовать в ограниченном пространстве, а вне помещений в режиме висения гибриды тратят больше энергии на борьбу с ветром, что снижает продолжительность полета. Выход из этой ситуации предложили инженеры из стартапа Elythor, созданного сотрудниками Федеральной политехнической школы Лозанны. Они разработали квадрокоптер Morpho, со складными крыльями, которые автоматически адаптируются к ветру и режиму полета. Всего у дрона массой 3,8 килограмма четыре подвижных крыла, по два с каждой стороны фюзеляжа. Сервомоторы могут независимо отклонять каждое из крыльев на 90 градусов. Четыре винта дрона расположены как и у обычного квадрокоптера на концах крестообразной рамы и вращаются 500-ваттными электромоторами. Заряда аккумуляторов прототипа хватает на 17 минут полета. Садится дрон на хвост, а в качестве опор могут использоваться отклоненные назад крылья. В полностью сложенном состоянии крылья расположены вдоль фюзеляжа дрона. При переходе к горизонтальному полету они поворачиваются перпендикулярно корпусу, превращая дрон в биплан. Бортовая электроника отслеживает положение дрона в пространстве, определяет направление и скорость ветра, воздействующего на корпус, и исходя из этого подстраивает углы отклонения крыльев. Так, например, в режиме висения, когда требуется сохранять стабильность полета, крылья остаются сложенными вдоль корпуса, чтобы снизить парусность дрона. Однако, если необходимо совершить поворот вокруг вертикальной оси алгоритм с помощью сервомоторов отклоняет то или иное крыло в нужный момент, используя их в качестве парусов. Таким образом ветер помогает дрону совершать необходимые маневры, снижая нагрузку на моторы. По словам разработчиков, благодаря этому при сильном ветре расход энергии во время вертикального полета можно снизить до 85 процентов. Разработчики предполагают, что основным применением Morpho станет инспекция расположенных на больших площадях инженерных сооружений, например, электростанций и высоковольтных линий электропередач. После вертикального взлета дрон будет подлетать к нужным объектам, проводить их обследование с помощью камер, а затем перелетать к следующей цели, используя горизонтальный полет, если она располагается достаточно далеко. https://www.youtube.com/watch?v=tOUkn7YmYV4 Для дронов, которые планируется использовать в тесных помещениях, на первый план выходит безопасность полета. Инженеры из компании Cleo Robotics создали дрон, несущие винты которого находятся внутри пончикообраного корпуса. Благодаря этому они надежно защищены от столкновений с окружающими предметами.