Функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям (Роспечать)

Дрон научили подстраивать размер защитной рамы под окружение

Hooman Hedayati et al. / IROS 2020

Американские инженеры создали дрон с защитной рамкой, которая может расширяться на лету. Это позволяет складывать рамку в обычных условиях и расширять ее, если есть необходимость, к примеру, если навстречу идет человек. Разработка будет представлена на конференции IROS 2020, статья о ней опубликована на arXiv.org.

Дроны летают благодаря быстро вращающимся винтам, которые потенциально опасны для человека и при контакте могут нанести ему серьезные травмы конечностей или лица. Обычно в комплекте или в качестве дополнительной опции к дронам прилагаются небольшие решетчатые насадки на винты, но они могут сильно увеличивать ширину дрона. 

Исследователи создают альтернативные конструкции, например, защитный контур, выключающий мотор винта до того, как до него успел дотянуться палец человека, но при его срабатывании тяга дрона уменьшается и он падает. Есть также несколько проектов по созданию больших рам вокруг дрона, но они значительно увеличивают его размеры со всех сторон.

Инженеры под руководством Дэниэла Сэфира (Daniel Szafir) из Университета штата Колорадо в Боулдере разработали складную защитную раму для дрона, которую можно задействовать только когда это нужно. Раздвижная рама представляет собой плоскость или несколько плоскостей (авторы использовали две в своей работе), каждая из которых состоит из набора элементов, соединенных через петли. Конструкция плоскости устроена так, что если потянуть за две ее части, то все остальные сегменты будут синхронно двигаться таким же образом. Плоскости рамы можно располагать горизонтально параллельно раме, вертикально или в смешанном порядке.

В прототипе дрона за раздвигание двух плоскостей рамы отвечают четыре реечные передачи, которые связаны с одним мотором в центре дрона. Время складывания или раскладывания рамы составляет шесть секунд. За основу дрона инженеры взяли квадрокоптер DJI F450. Общая масса прототипа составляет 1,6 килограмма и почти равна максимальной взлетной массе, а время полета составляет 18 минут.


Поскольку весь свободный вес заняли компоненты складной рамы, инженеры реализовали внешнюю систему слежения за объектами вокруг, основанную на инфракрасных камерах по периметру, которые отслеживают положение маркеров на дроне с частотой 200 герц. С ее помощью авторы научили дрон избегать препятствий и автоматически подстраивать размер рамы под окружение, к примеру, при пролете проемов.

В прошлом году китайские инженеры показали другую конструкцию, защищающую винты дрона и окружающие его объекты при столкновении. В его основе лежит рама, которая при контакте с объектами механически складывает винты внутрь корпуса.

Григорий Копиев

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.