Varto
Хочете будувати кар’єру в Data Science та AI? Vodafone Big Data Lab відкриває новий набір —>

Натхненний птахами та комахами: у Швейцарії створили гнучкий дрон, що не боїться зіткнень (відео)

Понад сто років квадрокоптери будували за єдиним базовим принципом: чотири плеча з пропелерами відходять від жорсткого центрального корпусу. Така конструкція ідеальна для точного польоту, але має істотний недолік — високу чутливість до незапланованих контактів. Навіть найменший удар об стіну чи перешкоду може дестабілізувати або повністю зруйнувати апарат.

Дослідники з Швейцарської вищої технічної школи Цюриха (ETH Zurich) запропонували рішення цієї проблеми.

Залишити коментар
Додай у Google
Натхненний птахами та комахами: у Швейцарії створили гнучкий дрон, що не боїться зіткнень (відео)

Понад сто років квадрокоптери будували за єдиним базовим принципом: чотири плеча з пропелерами відходять від жорсткого центрального корпусу. Така конструкція ідеальна для точного польоту, але має істотний недолік — високу чутливість до незапланованих контактів. Навіть найменший удар об стіну чи перешкоду може дестабілізувати або повністю зруйнувати апарат.

Дослідники з Швейцарської вищої технічної школи Цюриха (ETH Zurich) запропонували рішення цієї проблеми.

Створений швейцарськими дослідниками дрон FlexiQuad має м’яку кільцеподібну раму без центрального корпусу. Ротори, акумулятори та модуль керування рівномірно розподілені вздовж рами. Завдяки цьому пристрій деформується під час удару, поглинаючи більшу частину енергії зіткнення, повідомляє Tech Xplore.

FlexiQuad розробили Лука Жирард та Стефано Мінчев у Лабораторії екологічної робототехніки ETH Zurich, які вже подали заявку на патент і були номіновані на престижну премію Spark Award.

М’який при ударі, жорсткий у польоті

Рама FlexiQuad гнучка не в усіх напрямках. Жирарді пояснює, що натхненням для них стали птахи та комахи: «Нас зацікавило, наскільки жорсткими є їхні крила і як вони згинаються — або не згинаються — у різних напрямках».

Слідуючи цьому принципу, інженери створили раму, яка легко згинається в горизонтальній площині (де потрібна деформація), але залишається жорсткою по вертикалі, що дозволяє роторам ефективно передавати тягу.

Попри гнучкість, FlexiQuad залишається швидким і спритним. «Наш дрон дуже маневрений і може розвивати швидкість до 80 км/год. Він досягає лінійного та кутового прискорення, порівняного з жорсткими дронами. М’який — це не означає повільний», — зазначає Лука Жирарді.

Під час випробувань FlexiQuad на швидкості до 25 км/год навмисно врізався в перешкоди. Гнучка рама короткочасно деформувалася, знижуючи навантаження, і дрон продовжував політ. Крім того, цю ж гнучкість можна використовувати для захоплення та транспортування вантажів: дрон уже успішно переніс м’яку аптечку і підняв вантаж, вага якого перевищувала його власну.

Пошук людей, інспекція та перехоплення безпілотників

Завдяки своїй конструкції FlexiQuad підходить для роботи у складних і обмежених просторах:

  • інспекція складних об'єктів — огляд баластних цистерн кораблів або важкодоступних конструкцій;

  • пошуково-рятувальні операції — розвідка всередині зруйнованих будівель, де більший дрон зможе стискатися, щоб пройти крізь вузькі отвори;

  • моніторинг довкілля — проведення вимірювань у густих лісах, де ризик зіткнення з гілками є критичним.

  • перехоплення ворожих дронів — авторами заявлено можливість встановлення сітки в порожньому центрі FlexiQuad для вилову небажаних БПЛА.

«Якщо місія вимагає швидко долати великі відстані, сенсори звичайного жорсткого дрона можуть помітити перешкоду — наприклад, дерево — занадто пізно. Для жорсткої конструкції такий удар означає кінець місії. Здатність FlexiQuad витримувати зіткнення дозволяє йому літати на швидкостях, які були б занадто ризикованими для традиційних безпілотників», — пояснює Жирарді.

Дрон має модульну та вкрай дешеву конструкцію: матеріали для корпусу коштують менше ніж 15 швейцарських франків. У розібраному стані плоскі елементи рами можна компактно скласти — один із прототипів Жирарді легко перевозив у звичайній валізі.

Чому гнучкі дрони ще мають навчитися

Перед тим як FlexiQuad вийде за межі лабораторій, йому потрібно опанувати надійну систему орієнтування та автономної навігації. Після зіткнення вібрації гнучкої рами розмивають зображення з камер, що ускладнює роботу сенсорів.

Щоб розв’язати цю проблему, науковці скористалися алгоритмами глибокого навчання з підкріпленням, надихнувшись рефлексами комах. Наразі FlexiQuad навчають спочатку стабілізувати свій стан після удару за допомогою бортових датчиків руху, і лише потім повертатися до виконання автономного польоту.

Крім того, команда досліджує можливість використання самих коливань рами як джерела інформації: вимірювання деформацій і вібрацій у майбутньому може стати додатковим каналом зворотного зв’язку для системи керування польотом.

Раніше dev.ua розповідав про вражаючі рекорди швидкості серед безпілотників. Зокрема, студент Джорджійського техуніверситету Томас Сальво створив найшвидший у світі реактивний дрон Reaper, який встановив офіційний світовий рекорд, розігнавшись до 790 км/год. Окрім цього, власні надшвидкісні випробування проводили й інші команди техентузіастів — їм вдалося розігнати свій дрон до 730 км/год.

Шведська Ericsson розробила систему яка дозволяє виявляти низьколтаючі дрони за відбитими радіохвилями мобільних мереж. Як це працює?
Шведська Ericsson розробила систему, яка дозволяє виявляти низьколтаючі дрони за відбитими радіохвилями мобільних мереж. Як це працює?
По темi
Шведська Ericsson розробила систему, яка дозволяє виявляти низьколтаючі дрони за відбитими радіохвилями мобільних мереж. Як це працює?
У США розробили автономний дрон з ШІ здатний переслідувати людину в густому лісі
У США розробили автономний дрон з ШІ, здатний переслідувати людину в густому лісі
По темi
У США розробили автономний дрон з ШІ, здатний переслідувати людину в густому лісі
Програміст зібрав дрон якому для польоту потрібен лише один двигун. Більшість деталей він надрукував на 3D-принтері
Програміст зібрав дрон, якому для польоту потрібен лише один двигун. Більшість деталей він надрукував на 3D-принтері
По темi
Програміст зібрав дрон, якому для польоту потрібен лише один двигун. Більшість деталей він надрукував на 3D-принтері
Читайте головні IT-новини країни в нашому Telegram
Читайте головні IT-новини країни в нашому Telegram
По темi
Читайте головні IT-новини країни в нашому Telegram
Читайте також
23 школи дронів, які допоможуть навчитись керувати безпілотником. Куди звернутись, щоби стати оператором БПЛА
23 школи дронів, які допоможуть навчитись керувати безпілотником. Куди звернутись, щоби стати оператором БПЛА
23 школи дронів, які допоможуть навчитись керувати безпілотником. Куди звернутись, щоби стати оператором БПЛА
Про важливість безпілотників та, відповідно, операторів вже говорять дуже багато та скрізь. Військові чекають, що штати БпЛА в бригадах мають розширити, особливо після оголошення створення «Сил безпілотних систем».   До переліку із зібраних нами закладів, які навчають операторів БПЛА, додалась ще одна 23-тя в цьому списку школа. Додаємо школу операторів USMT та оновлюємо інформацію по іншим закладам. Якщо ви знаєте, хто ще навчає пілотів для безпілотників, пишіть на пошту [email protected]. (оновлений текст від 22 липня 2022)
24 коментарі
На український ударний дрон PUNISHER зібрали понад 1,3 млн грн. Що може гроза командних центрів ворога
На український ударний дрон PUNISHER зібрали понад 1,3 млн грн. Що може гроза командних центрів ворога
На український ударний дрон PUNISHER зібрали понад 1,3 млн грн. Що може гроза командних центрів ворога
Дмитро Томчук повідомив, що найлегші та найменші ударні дрони PUNISHER, які не мають аналогів у світі, тепер коштують $70 000. Виробник додав у комплекс ще одного безпілотника, і тепер їх там два.  Дмитро пише, що Юлія Черешня та Павло Харузов зібрали на комплекс більше 1,3 млн грн.  Раніше він розповів  журналісту dev.ua, що вміють ці «пташки», та чому саме вони можуть переламати хід війни на користь України. (текст від 1 червня 2022 року)
6 коментарів
США в черговому пакеті допомоги надасть Україні дрони Switchblade 600. Подробиці про ці та інші «пташки», якими користуються українські захисники
США в черговому пакеті допомоги надасть Україні дрони Switchblade 600. Подробиці про ці та інші «пташки», якими користуються українські захисники
США в черговому пакеті допомоги надасть Україні дрони Switchblade 600. Подробиці про ці та інші «пташки», якими користуються українські захисники
Серед списку допомоги, яку пропонує Пентагон, є дрони-камікадзе Switchblade 600, які офіційний Київ просив передати раніше.  Контракт на дослідження та розробку для 10 дронів SwitchBlade 600 виробника Aerovironment, очікується протягом наступних 30 днів, заявила прес-секретар Пентагона Джессіка Максвелл в електронному листі до News Defense. Ми зібрали список дронів, які використовують українці проти ворога, в тому числі і подробиці про Switchblade 600. (текст від 17 травня 2022)
9 коментарів
Десятикласник з Волині розробив систему відстеження переміщення безпілотників. Нею зацікавилися в ЗСУ
Десятикласник з Волині розробив систему відстеження переміщення безпілотників. Нею зацікавилися в ЗСУ
Десятикласник з Волині розробив систему відстеження переміщення безпілотників. Нею зацікавилися в ЗСУ
6 коментарів

Хочете повідомити важливу новину? Пишіть у Telegram-бот

Головні події та корисні посилання в нашому Telegram-каналі

Обговорення
Коментарів поки немає.