Исследователи из швейцарского Национального исследовательского центра робототехники (NCCR) и Федеральной политехнической школы Лозанны разработали устойчивый к столкновениям квадрокоптер с эластичной рамой на магнитах. Статья опубликована в IEEE Robotics and Automation Letters, также краткое описание проекта доступно на сайте EPFL.

Одна из очевидных проблем при эксплуатации небольших мультикоптеров заключается в том, что рано или поздно дрон упадет или врежется в препятствие, что, в свою очередь, может привести к поломке. Разработчики по-разному подходят к решению этой проблемы в зависимости от выполняемых задач — например, крепят снаружи беспилотника дополнительный защитный каркас, экспериментируют с различными материалами, в том числе эластичными, усиливают раму или, напротив, делают ее свободно разрушающейся для минимизации возможных повреждений.

Инженеры из NCCR и EPFL решили использовать раму, состоящую из стеклопластиковых деталей толщиной 0,3 миллиметра, при этом рама получилась прочной и, благодаря небольшой толщине пластин, эластичной. Рама крепится к жесткому ядру с аккумулятором и бортовым компьютером с помощью магнитов, которые удерживают всю конструкцию в полете, но позволяют деталям рамы отделяться при сильном ударе. 

Между магнитами расположены контактные площадки для соединения роторов с ядром, а сама рама дополнительно привязана к основной части с помощью резинок, благодаря чему даже при сильном ударе все элементы конструкции притягиваются обратно к ядру. Исследователи отмечают, что благодаря такому дизайну ядро не привязано к количеству роторов и подобный беспилотник можно легко масштабировать, заменяя раму.

Во время проведенных испытаний авторы роняли квадрокоптер с разной высоты вплоть до двух метров и намеренно врезались в препятствия. Всего беспилотник успешно пережил более 50 ударов и каждый раз успешно собирался обратно, при этом время самосборки дрона составляет меньше секунды. По словам авторов, такая конструкция может пригодиться не только беспилотникам, но и другим роботам.

Из других примеров противоударных дронов можно вспомнить гоночный дрон в углепластиковом монококе Nimbus или, например модульный робоконструктор Airblock. Также существуют мультикоптеры, полагающиеся на внешний защитный каркас — такое решение предложили исследователи из Пенсильванского университета, также существует промышленный квадрокоптер Elios, разработанный швейцарской компанией Flyability, который защищен сферическим каркасом на свободно вращающемся подвесе.

Источник: nplus1.ru