Американцы представили пончикоподобный дрон для обследования помещений
Американская компания Cleo Robotics из Бостона представила дрон Dronut X1 для работы в помещениях. Корпус дрона изготовлен из углеволокна и имеет форму, напоминающую пончик. В центральной полости располагаются два соосных несущих винта, а управление происходит за счет отклонения вектора тяги. Такая конструкция позволяет дрону без вреда касаться окружающих предметов во время полета и повышает его безопасность для людей. Устройство оборудовано лидаром, камерами высокого разрешения и светодиодами для полетов в темноте, что позволяет прокладывать путь в захламленных тесных и темных помещениях. Предполагается, что основной областью применения нового дрона станет обследование оборудования и инженерных сооружений. Компания уже начала продажи на своем сайте, сообщает издание Drone DJ.
Большинство современных коммерческих дронов изготавливается по квадрокоптерной схеме, в которой вся электронная начинка устройства находится в его центральной части, а четыре несущих винта располагаются на концах рамы. Такая схема обеспечивает простоту управления и высокую маневренность, но во время полетов в тесных помещениях с большим числом препятствий требует дополнительной защиты пропеллеров, так как они могут легко задеть и повредить окружающие предметы или нанести вред людям.
Для того чтобы исключить возможность столкновения воздушных винтов с окружающими предметами, инженеры из бостонской компании Cleo Robotics решили разместить их внутри конструкции. Корпус разработанного ими дрона Dronut X1 имеет цилиндрическую форму с центральным каналом, внутри которого располагаются два соосных несущих винта, вращающихся в противоположных направлениях. Управление полетом и стабилизация происходят с помощью запатентованного компанией метода отклонения вектора тяги.
Диаметр корпуса Dronut X1 составляет около 17 сантиметров при высоте 10. Весит дрон 425 грамм. Для навигации в пространстве применяется лидар, данные с которого обрабатываются процессором Qualcomm Snapdragon и используются для обнаружения препятствий. Кроме этого дрон оборудован 4к камерой и светодиодами для полетов в темноте. Камера обеспечивает потоковое видео в HD разрешении. Dronut X1 способен развить максимальную скорость четыре метра в секунду и летать при ветре до 15 километров в час на расстояниях до одного километра, а заряда его аккумулятора хватает для 12 минут полета.
Предполагается, что дрон будет использоваться для обследования состояния инженерных сооружений и оборудования в тесных темных помещениях с большим количеством препятствий. Кроме этого Dronut может оказаться полезным для полицейских и спасателей. Компания разработчик уже начала продажи дрона на своем сайте по цене 9800 долларов.
Так как время полета небольших дронов зачастую ограничено, гораздо эффективнее использовать несколько дронов одновременно, но в помещениях это значительно повышает вероятность столкновений не только с окружающими статичными предметами, но и с другими дронами. Для того чтобы снизить вероятность столкновений дронов в рое с окружающими препятствиями и друг с другом, американские инженеры разработали алгоритм навигации, который позволяет прокладывать путь через пространство с препятствиями, избегая столкновений дронов друг с другом, а также учитывать аэродинамические возмущения, создаваемые винтами пролетающих вблизи членов роя.
Андрей Фокин
Он плавает со скоростью 2 метра в секунду, а скорость на суше составляет 0,5 метра в секунду
Инженеры разработали беспилотник-амфибию, который может летать, плавать по поверхности воды и ездить по земле. Дрон построен по трикоптерной схеме с тремя соосными парами пропеллеров. Для движения по земле используются три всенаправленных колеса, а для плавания — два водяных винта. Чтобы дрон не утонул, на раме закреплена пенопластовая пластина. Амфибию можно использовать, например, для отбора проб и образцов в разных средах. Доклад, описывающий конструкцию, был представлен в рамках конференции International Conference on Unmanned Aircraft Systems 2023. Вместо нескольких разных роботов для выполнения задач в разных средах иногда проще использовать один универсальный аппарат. Например, для обследования состояния надводных и подводных частей мостов инженеры создали октокоптер, который может летать и плавать, используя для этого одни и те же винты. Также существуют проекты, в которых дроны получают возможность передвигаться по земле с помощью колес или ног. Благодаря этому удается значительно сократить расход энергии, которая очень быстро расходуется во время полета. Инженеры под руководством Димитриса Чайкалиса (Dimitris Chaikalis) из Университета Нью-Йорка совместили в одном дроне возможности передвижения в воздухе, по воде и по земле. Разработанный ими дрон построен по схеме трикоптера. На концах каждого из трех плечей находятся по два соосных трехлопастных пропеллера. Помимо шести воздушных винтов дрон оснащен также двумя водяными. Движение по земле во всех направлениях обеспечивается за счет трех всенаправленных колес. Так как устройство не предназначено для погружения на глубину, для сохранения положительной плавучести в центральной его части расположена пластина из пенопласта. При этом часть рамы дрона с колесами и водяными винтами находится под поплавком и остается погруженной в воду. Для защиты электронных компонентов от воды они помещены в пластиковый герметичный корпус. Управление одиннадцатью актуаторами дрона происходит с помощью двух отдельных полетных контроллеров PixHawk, один из которых отвечает за полет, а второй за езду и плавание. В роли бортового компьютера высокого уровня, отвечающего за навигацию и планирование маршрута, выступает Intel NUC. Заряда аккумулятора емкостью 12 ампер-час хватает на 18 минут полета, максимальная масса которого не превышает десяти килограмм. В испытаниях дрон взлетал с поверхности воды, после нескольких минут полета приземлялся и продолжал движение на колесах. Скорость передвижения по суше составила 0,5 метра в секунду, а по воде — около 2 метров в секунду. Разработчики отмечают и минусы конструкции: пенопласт впитывает воду, его масса увеличивается на 20 процентов в течение 30 минут, проведенных в воде. При этом обратный процесс происходит медленнее — на воздухе потеря 20 процентов дополнительного веса происходит за 100 минут. Этот эффект в будущем будет учтен в системе управления дроном. Другой способ справиться с впитыванием влаги — водоотталкивающее покрытие, однако оно также увеличивает общий вес конструкции. У этого беспилотника, как и у большинства других гибридных дронов, части конструкции, которые используются для передвижения по земле, никак не используются в остальных режимах. Ранее мы писали про дрон-трансформер Morphobot M4, разработчики которого пошли другим путем. Беспилотник может ездить по поверхности как четырехколесный ровер, а в нужный момент трансформируется в полноценный квадрокоптер. При этом обода его колес превращаются в защитные бампера воздушных винтов, расположенных на колесных осях.