Uber представила гексакоптер-конвертоплан для доставки еды
Американская компания Uber на конференции Forbes Under 30 Summit в Детройте представила проект нового дрона, который планируется использовать для доставки еды сервисом Uber Eats. Как пишет Forbes, дрон выполнен по схеме гексакоптера со свойствами конвертоплана, то есть аппарата способного на вертикальные взлет и посадку по-вертолетному и быстрый горизонтальный полет по-самолетному.
Предполагается, что использование дронов в цепочке доставки товаров поможет сократить время между покупкой и получением. Большинство компаний занимаются разработкой систем доставки товаров дронами на «последней миле». Этот этап считается наиболее затратным, поскольку для адресной доставки необходимо выделять отдельного курьера, который может охватит лишь небольшой район.
Новый дрон Uber Eats, представленный на конференции, не будет использоваться на «последней миле». Вместо этого аппарат будет доставлять еду из ресторанов в точки сбора, где водитель Uber сможет забрать ее и затем доставить заказчику.
Дрон имеет крыло с поворотными консолями. На каждой консоли установлены по три луча с электромоторами, вращающими пятилопастные воздушные винты. Грузоподъемность дрона не уточняется; в Uber объявили только, что он сможет перевезти «ужин на двоих».
Полного заряда аккумулятора дрона хватит только на восемь минут полета, включая время погрузки и разгрузки заказа. Предельная дальность полета дрона составляет чуть больше 19 километров. Проверки аппарата планируется провести летом 2020 года в Сан-Диего во время испытаний коммерческого сервиса доставки еды дронами в условиях города.
В июне текущего года Uber показала испытания сервиса доставки еды дронами курьеру. Во время демонстрации аппарат приземлился на крышу автомобиля курьера, на которой был закреплен опознавательный QR-код.
Василий Сычёв
Его система управления автоматически находит оптимальные точки в воздушных потоках
Инженеры разработали алгоритм управления для беспилотников самолетного типа, который позволяет парить на восходящих воздушных потоках, расходуя в 150 раз меньше энергии, чем при активном полете с работающим двигателем. Алгоритм отслеживает и подстраивается под непрерывно изменяющиеся воздушные потоки, сохраняя высоту. Препринт доступен на arXiv.org. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Беспилотники самолетного типа более энергоэффективны, чем мультикоптеры. Благодаря крыльям они способны преодолевать большие дистанции и могут гораздо дольше находиться в воздухе. Причем эти параметры могут быть увеличены за счет парения — планирующего полета, в котором аппарат использует восходящие воздушные потоки для удержания в воздухе без использования тяги двигателей, аналогично тому, как это делают некоторые птицы. Группа инженеров под руководством Гвидо де Круна (Guido de Croon) из Делфтского технического университета разработала систему управления, которая позволяет беспилотникам самолетного типа без какой-либо предварительной информации о поле ветра самостоятельно находить оптимальные точки в восходящих воздушных потоках и использовать их для длительного парения с минимальным расходом энергии. В системе управления вместо обычного ПИД-регулятора используется метод инкрементальной нелинейной динамической инверсии, контролирующий угловое ускорение, подстраивая его под желаемые значения. Система управления может без изменения настроек работать и в режиме парения, и при полете с включенным двигателем во время поиска новых оптимальных точек в воздушных потоках или для компенсации резких порывов ветра. Для поиска оптимальных точек в поле ветра, в которых скорость снижения полностью компенсируется восходящим потоком воздуха, применяется алгоритм имитации отжига. Он случайно выбирает направления в пространстве пытаясь найти такую точку, в которой беспилотник может устойчиво лететь с минимально возможной тягой двигателя. Для тестов инженеры построили 3D-печатный прототип на основе модели радиоуправляемого самолета Eclipson model C. Он имеет размах крыла 1100 миллиметров и массу 716 грамм вместе с аккумуляторной батареей. В качестве полетного контроллера применяется Pixhawk 4. Помимо установленного под крылом и откалиброванного в аэродинамической трубе сенсора скорости, беспилотник имеет GPS-модуль для отслеживания положения во время полетов на открытом воздухе. В помещении применяется оптическая система Optitrack. Испытания проводились в аэродинамической трубе, возле которой установили наклонную рампу, для создания восходящего воздушного потока. Прототип запускали в воздушном потоке сначала на ручном управлении, после чего включали автопилот. Разработчики провели эксперименты двух типов. В первом они постепенно изменяли скорость воздушного потока от 8,5 до 9,8 метров в секунду при фиксированном угле наклона рампы. Во втором эксперименте скорость воздушного потока оставалась неизменной, зато менялся угол установки подиума. В обоих случаях алгоритм системы управления быстро находил в поле ветра точки, в которых мог поддерживать планирующий полет в течение более чем 25 минут, лишь изредка задействуя тягу двигателя в среднем лишь на 0,25 процента от максимальной, хотя при таких значениях воздушного потока для поддержания обычного полета требуется около 38 процентов. При изменении поля ветра из-за изменившегося угла наклона рампы или скорости воздушного потока алгоритм успешно находил и удерживал новое положение равновесия. В будущем инженеры планируют провести испытания на открытом воздухе. https://www.youtube.com/watch?v=b_YLoinHepo Американские инженеры и планетологи предложили использовать планер, способный длительное время держаться в воздухе за счет восходящих потоков и термиков, для изучения каньонов Марса. Предполагается, что такие аппараты с надувными разворачиваемыми крыльями могут стартовать с аэростата или дирижабля и затем планировать в атмосфере Марса от 20 минут до суток.