Высокие Технологии

Высокие Технологии
16 декабря 2018

Швейцарские ученые разработали складной дрон, способный менять свою форму во время полета

Швейцарские инженеры из Цюрихского университета и Швейцарской высшей технической школы Цюриха представили квадрокоптер, способный менять свою форму во время полета и стабилизировать положение при любом взаимном расположении плеч с роторами в одной плоскости.

В центральной части дрона располагаются управляющие платы, аккумулятор, а также четыре сервомотора, размещенные в углах корпуса. Сервомоторы приводят в движение плечи беспилотника, поворачивая их относительно корпуса в горизонтальной плоскости в диапазоне 170 градусов. На концах плеч установлены электромоторы с трехлопастными винтами. Поскольку плечи дрона могут располагаться близко друг к другу, соседние винты закреплены на разной высоте, чтобы они не столкнулись при сближении.

Все вычисления, необходимые для полета, дрон выполняет самостоятельно. Он ориентируется в пространстве, используя две встроенные камеры и показания гироскопа и акселерометра.

Главное отличие нового дрона заключается в алгоритме управления. ПО постоянно рассчитывает центр масс и тензор инерции и на основе этих данных определяет такие параметры тяги для каждого электромотора, чтобы дрон оставался в стабильном положении или летел по команде оператора, не смещаясь и не опрокидываясь.


Исследователи показали множество примеров работы коптера. В обычном состоянии его плечи расположены в X-образной конфигурации. Если аппарату необходимо пролететь через узкий вертикальный проем, он может вытянуть все плечи параллельно друг другу в H-образную конфигурацию. При пролете горизонтальных проемов оптимальная конфигурация — O-образная. Также разработчики предусмотрели режим с T-образной конфигурацией, который позволяет дрону подлететь максимально близко к исследуемому объекту и снимать его на встроенные камеры. Кроме этого, дрон может поднимать небольшой груз, зажимая его между плечами.

Помимо очевидных преимуществ у такого подхода есть и недостаток — энергоэффективность полета снижается из-за перекрытия винтов в крайних положениях, а также из-за неравномерного распределения их тяги.