Монокоптер покрутил лидаром и увернулся от мячика. Вращение дрона под действием реактивного момента использовали для увеличения поля зрения сенсоров

Друзья, с момента основания проекта прошло уже 20 лет и мы рады сообщать вам, что сайт, наконец, переехали на новую платформу.

Какое-то время продолжим трудится на общее благо по адресу https://n-n-n.ru.
На новой платформе мы уделили особое внимание удобству поиска материалов.
Особенно рекомендуем познакомиться с работой рубрикатора.

Спасибо, ждём вас на N-N-N.ru

Китайские инженеры разработали дрон-монокоптер, который полностью управляется с помощью только одного электромотора. Он получает подробную информацию об окружении с помощью лидара, установленного на корпус, который вращается из-за реактивного момента, создаваемого несущим винтом. Благодаря этому дрон может автономно планировать траекторию движения, избегая столкновения со статическими и динамическими препятствиями, говорится в работе, опубликованной в журнале Science Robotics.

Современные беспилотники с каждым годом становятся все более автономными. Зачастую они могут самостоятельно выбирать траекторию полета к цели. И если на открытой местности для безопасного построения маршрута достаточно только данных от спутниковой системы навигации, типа GPS, то в случае полетов в помещениях или на небольшой высоте между деревьями дрон может опираться лишь на информацию от своих бортовых сенсоров, например, от камеры или лидара. Однако эти устройства имеют ограниченное разрешение и поле зрения, что сказывается на безопасности полета – дрон может столкнуться с препятствием, оказавшимся вне его поля зрения.

Одним из возможных решений могло бы стать использование нескольких дополняющих друг друга датчиков. Однако это ведет к утяжелению беспилотника и повышению его энергопотребления, а значит к снижению времени и дальности полета.

Для решения этой проблемы инженеры из Китая под руководством Фу Чжана (Fu Zhang) из Гонконгского университета предложили использовать для расширения поля зрения лидара возникающий при полете летательного аппарата с одним несущим винтом эффект самовращения корпуса, который из-за реактивного момента стремится развернуться в сторону противоположную направлению вращения винта. Таким образом дрон, оборудованный лидаром с изначально ограниченным полем зрения, за счет его непрерывного вращения вместе с корпусом получает полноценный круговой обзор.

dron1.pngУвеличение поля зрения лидара за счет вращения / Nan Chen et al. / Science Robotics, 2023

Корпус построенного инженерами монокоптера PULSAR массой 1,23 килограмма можно разделить на три секции. Сверху расположен электромотор с двухлопастным несущим винтом диаметром 37,6 сантиметра и полетный контроллер. В средней части – лидар и бортовой компьютер на процессоре ARM. В нижней части находится аккумуляторная батарея, а также трехколесное шасси с колесами, расположенными по кругу. Благодаря им при взлете корпус дрона может крутиться не отрываясь от поверхности.

Чтобы снизить частоту вращения корпуса под действием реактивного момента, по его периметру закреплены небольшие вертикальные лопатки, играющие роль воздушных тормозов.

Подробнее
Пожалуйста, оцените статью:
Пока нет голосов
Источник(и):

N+1