Инженеры создали складной манипулятор для дронов, позволяющий им захватывать предметы или снимать на камеру в узких местах, недоступных для обычных дронов. Он состоит из нескольких складных секций, которыми можно управлять, натягивая проходящую через них нить простым электромотором, сообщается в журнале Science Robotics.

Дроны используют не только для съемки большой площади с воздуха или развлечения, но и для манипуляций с грузами или мониторинга состояний высотных сооружений, к которым трудно добраться другими способами. В некоторых случаях оператору может понадобиться подлететь близко к объекту, расположенному в узком проеме или трубе. Большинству дронов это сделать сложно, потому что обычно они имеют размер в несколько десятков сантиметров и не могут зависать на месте абсолютно неподвижно.

Suk-Jun Kim et al. / Science Robotics, 2018

Инженеры под руководством Гю-Чжин Чо (Kyu-Jin Cho) разработали для дронов выдвижной манипулятор. Он состоит из двух основных частей: нескольких складных секций и захватывающего устройства на конце. Разработчики создали для складных секций-актуаторов новую конструкцию на основе механизма Саррюса. Актуатор состоит из нескольких сочлененных между собой листов пластика и ткани, вырезанных таким образом, что при раскладывании они собираются в прямоугольный параллелепипед.

Между противоположными сторонами параллелепипеда натянуты резиновые полоски, которые удерживают актуатор в разложенном состоянии. Помимо этого через стороны продевается нить, потянув за которую можно сложить актуатор. Инженеры выбрали именно такую схему, потому что благодаря ей можно управлять целым массивом складных секций, используя всего один электромотор, к которому прикрепляется нить.

Схема актуатора. Suk-Jun Kim et al. / Science Robotics, 2018

Поскольку даже со стягивающими резиновыми полосками актуатор не может выдерживать сильное давление, инженеры добавили в его конструкцию простой механизм блокировки. Он представляет собой ребро жесткости, которое в разложенном состоянии крепится к одной из стенок актуатора магнитами и придает ему прочность, но при натяжении нити отходит в сторону и складывается, как и все остальные части конструкции.

Авторы статьи создали из таких актуаторов складной манипулятор для дронов, соединив вместе несколько таких секций и закрепив на конце последней секции простое захватывающее устройство.

Захватывающее устройство. Suk-Jun Kim et al. / Science Robotics, 2018

Разработчики продемонстрировали актуатор в деле, закрепив его на квадрокоптере. В разложенном состоянии он имеет длину 70 сантиметров и может складываться в 17,5 раз. На демонстрационном видео можно видеть несколько вариантов применения такого дрона. К примеру, он может захватывать предметы в узких местах или вести съемку в листве деревьев, опасной для винтов мультикоптера.

Ранее швейцарские инженеры создали дрон, умеющий обследовать дупла деревьев. Для этого они закрепили на дроне специальный подвижный манипулятор, на конце которого закреплена стереокамера, снимающая полости деревьев изнутри.

Автор: Григорий Копиев