Дрон приводнился и выпустил подводного робота
Японские компании KDDI, Prodrone и китайская Qysea показали систему из мультикоптера и подводного робота. Мультикоптер доставляет робота к месту погружения в клетке, садится на воду и выпускает его. Робот погружается и передает оператору видео со своей камеры. После этого дрон забирает робота обратно, подтягивая его с помощью кабеля.
Подводные роботы умеют делать много полезных вещей. Например, записывать поведение фауны, искать мины, приманивать рыбу и выпускать других подводных роботов. Но доставить их на место погружения бывает сложно, и часто для этого нужен дополнительный транспорт — по меньшей мере лодка.
Упростить этот процесс можно, если совместить подводного робота с дроном. В 2020 году такой проект появился у британских инженеров. Они разработали гибридный аппарат из квадрокоптера, садящегося на воду, и робота с камерой, умеющего плавать под водой.
По такому же принципу работает система компаний KDDI, Prodrone и Qysea, которую они недавно показали в парке развлечений Хаккейдзима. Она состоит из мультикоптера Prodrone и робота Fifish Pro V6 Plus от Qysea, который может погружаться на глубину до 150 метров. Оператор на берегу отправляет дрон на место назначения и сажает его на воду — к плечам мультикоптера прикреплены буи, позволяющие ему оставаться на плаву. Все это время робот находится в клетке, прикрепленной к дрону.
После посадки мультикоптер выпускает Fifish из клетки, и тот погружается в воду, но остается на связи с дроном благодаря длинному кабелю. Оператор управляет роботом удаленно и получает от него видеотрансляцию. В конце миссии дрон подтягивает к себе Fifish, снова запирает его в клетку и летит обратно на берег. Разработчики говорят, что их система подойдет для оперативной инспекции, спасательных операций и научной работы.
Вместо того, чтобы создавать пары из летающих дронов и подводных роботов, некоторые инженеры разрабатывают беспилотники, которые могут перемещаться в воздухе, на воде и под водой. Например, такие как квадрокоптеры Loon Copter и CRACUNS.
Василиса Чернявцева
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.