Новозеландцы представили открытый проект дрона-аэростата на Raspberry Pi
Новозеландские инженеры представили открытый проект дрона-аэростата, выполненного из доступных компонентов. Он состоит из воздушного шарика и пристегивающегося к нему на липучках 3D-печатного корпуса с тремя винтами для управления полетом. За управление дроном отвечает микрокомпьютер Raspberry Pi, а документация для самостоятельной сборки выложена на GitHub. Статья с описанием разработки будет опубликована в IEEE Access, а ее препринт доступен на сайте авторов.
На сегодняшний день подавляющее большинство гражданских беспилотных летательных аппаратов имеют конструкцию мультикоптера. Популярность этой конструкции обусловлена прежде всего тем, что она проста механически, а также с точки зрения управления, если сравнивать с беспилотниками самолетного типа. Но «плата» за эту простоту заключается в довольно низкой эффективности полета, и, как следствие, небольшой продолжительности полета, обычно составляющей 20-30 минут. Кроме того, мультикоптерам приходится вращать винты на большой скорости, что делает их шумными и опасными, поэтому в помещении такие аппараты стараются не применять.
Галь Горьюп (GAL GORJUP) и Минас Лиарокапис (MINAS LIAROKAPIS) из Оклендского университета создали недорогой дрон, лишенный большинства этих недостатков. Они выбрали конструкцию аэростата, потому что он имеет нейтральную плавучесть и расходует энергию только на маневры, а также имеет мягкий корпус, поэтому не так опасен для людей. Инженеры сразу выбрали в качестве газа гелий из-за его безопасности и достаточно низкой плотности, а после оценки пяти разных шаров выбрали 91-сантиметровый шар с фольгированной поверхностью. Он способен поднимать груз массой 80 граммов, а благодаря металлизированной поверхности гелий в нем сохраняется дольше всего среди рассмотренных шаров.
Гондола аэростата состоит из напечатанного на 3D-принтере корпуса, к которому крепится три ротора с винтами: два по бокам для продольного полета и поворотов, а еще один установлен снизу и отвечает за управление высотой. Внутри корпуса установлен микрокомпьютер Raspberry Pi Zero W, камера и аккумулятор на 500 миллиампер-часов.
Гондола крепится к аэростату на липучках, причем инженеры сделали на нем два места крепления, одно из которых располагается по центру, а второе смещено к краю. Тестовые полеты показали, что при асимметричном расположении гондолы аппарат более стабильно сохраняет продольный курс во время полета. Кроме того, получая данные о своем положении от внешней системы отслеживания, дрон смог относительно точно летать по круговой траектории.
В прошлом году японские инженеры создали другой дрон-аэростат со сферическим шаром. Он имеет еще более безопасную конструкцию, потому что в нем используются не вращающиеся винты, а пьезоэлектрические двигатели для маневрирования.
Григорий Копиев
Управлять им может один человек
Инженеры из немецкого стартапа FORMIC Transportsysteme разработали полуавтоматическую систему для транспортировки тяжелых крупногабаритных грузов. Ее основной компонент — шестиколесные роботизированные платформы, каждая из которых способна перевозить на себе до 2,5 тонн груза. Несколько робоплатформ могут объединяться в единую группу с грузоподъемностью до 37,5 тонн, автоматически отслеживая и синхронизируя движения между собой, сообщает New Atlas. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Когда в ограниченном пространстве производственного цеха требуется переместить объект, который имеет большие габариты и массу (крупногабаритный станок или другое тяжелое промышленное оборудование), то в такелажных работах задействуют подкатные роликовые системы перемещения. Они представляют собой отдельные небольшие тележки на роликах с плоской опорой для груза сверху. Несколько тележек подкатываются под груз и каждая принимает часть общей массы на себя. Однако существенным минусом такого подхода остается необходимость вручную контролировать дальнейшее перемещение груза. Инженеры из стартапа FORMIC Transportsysteme, созданного на базе Технологического института Карлсруэ, разработали роботизированный вариант подкатных платформ, с помощью которых можно автоматизировать процесс перемещения массивных крупногабаритных грузов. Каждая платформа представляет собой отдельного самодвижущегося робота на шести колесах — по три с каждой стороны. Благодаря такой конструкции робоплатформа способна двигаться вперед, назад, разворачиваться на месте, а также преодолевать небольшие неровности, встречающиеся на пути. https://www.youtube.com/watch?v=6JOdteRghJg Самостоятельно каждая платформа системы может перемещать на себе груз массой до 2,5 тонн и может поднимать грузы, расположенные на минимальной высоте от пола около 25 мм. Отдельные платформы способны объединяться в группу и действовать совместно как единое целое. В этом случае модули отслеживают и синхронизируют свое взаимное положение и перемещение с помощью встроенных видеокамер, а также обмениваясь радиосигналами. Управляет системой оператор с помощью пульта с джойстиками, на экране которого отображается текущее положение всех модулей, а также их взаимная ориентация относительно друг друга. К примеру, можно заставить платформы повернуть груз на месте вокруг вертикальной оси, проходящей через выбранную оператором точку. Для того чтобы выполнить эту команду, все составляющие группу модули автоматически разворачиваются на месте на нужные углы таким образом, чтобы их совместное движение в результате приводило к повороту установленного на них объекта вокруг заданной точки. Благодаря этому можно совершать точные маневры с грузом в ограниченном пространстве. https://www.youtube.com/watch?v=sKYYZj0_y0g На данный момент максимальное возможное число модулей в рое ограничено пятнадцатью из соображений безопасности управления ими, но в будущем количество может быть увеличено. Общая грузоподъемность пятнадцати робоплатформ составляет 37,5 тонн, однако, по словам разработчиков, для большинства работ будет достаточно трех, а управлять перемещением груза может один человек. Старт продаж системы должен начаться в этом году. А вот если груз упакован в контейнеры массой не более 25 килограмм, то не исключено, что работу с таким грузом в недалеком будущем можно будет доверить человекоподобному роботу Apollo, разрабатываемому американской компанией Apptronik. Несмотря на то, что Apollo позиционируется как робот общего назначения, на первое время его основной деятельностью должна стать работа с грузами на складах и в производственных помещениях.