Беспилотный летательный аппарат

Разное

Технология имеет тенденцию двигаться к большему и лучшему, втискивая в одно устройство все больше функций. Но иногда меньше означает больше.

Самый маленький в мире беспилотный летательный аппарат

изобретатель Мэтью ПикколиДля выполнения работ в таких местах, которые слишком грязны или опасны для человека, часто привлекают роботов, как это делалось, например, при обследовании АЭС Фукусима после того, как она пережила несколько этапов разрушения в результате цунами. Однако самые продвинутые роботы столкнулись с теми же проблемами, что и их человеческие аналоги: огромные уровни радиации внутри АЭС делали их миссию дорогой в один конец. Теперь для таких целей создаются более миниатюрные и простые роботы.

Исследователи из Школы инженерных и прикладных наук при Пенсильванском университете также сделали шаг вперед в этом направлении, дебютировав с самым маленьким в мире управляемым беспилотным летательным аппаратом с автономным питанием – Piccolissimo. Piccolissimo, что переводится с итальянского как «крохотный», появился благодаря таланту Мэтта Пикколи (Matt Piccoli), аспиранту профессора Марка Има (Mark Yim) из лаборатории ModLab. Робот изготавливается в двух размерах. Меньший весит менее 2.5 г при ширине порядка 25 мм, в то время как более крупная управляемая версия на 2 г тяжелее и на сантиметр шире.

Последовательность прилагательных, характеризующих Piccolissimo как «самый маленький», понадобилась для того, чтобы подчеркнуть объем совместных усилий, которых потребовала миниатюризация летающих роботов. Например, созданный в Гарвардском университете RoboBee на несколько миллиметров меньше, чем управляемый Piccolissimo, однако он привязан к наземному источнику питания, ограничивающему диапазон его перемещений.

система беспилотных летательных аппаратовРеализация направленного управления столь крошечным телом является большой проблемой, однако в ModLab она была решена. Одним из направлений работ этой лаборатории является создание «малоприводных» роботов, способных к перемещению в наибольшем диапазоне при минимально возможном количестве моторов.

Поэтому у Piccolissimo есть только две подвижные части: пропеллер и сам робот. Напечатанный легким пластиком на 3D принтере, корпус Piccolissimo вращается в направлении, противоположном пропеллеру. Точные изменения скорости вращения контролируются инфракрасным сигналом, который может разворачивать робота в ту или другую сторону.«Корпус вращается со скоростью примерно 40 оборотов в секунду, в то время как скорость вращения пропеллера – порядка 800 оборотов в секунду, – сказал Пикколи.

Поскольку пропеллер устанавливается эксцентрично относительно корпуса устройства, центр пропеллера, а значит и положение точки приложения силы, также вращаются примерно 40 раз в секунду. Если мы увеличиваем скорость вращения пропеллера каждый раз, когда корпус повернут на ”6 часов”, и замедляем каждый раз, когда корпус повернут на “12 часов”, средний крутящий момент стремится развернуть робота в направлении “12 часов”».

Хотя грузоподъемность Piccolissimo ограничена его маленькими размерами, все же он способен нести полезную нагрузку около одного грамма, а этого достаточно, чтобы установить на него небольшую камеру или какой- либо другой датчик. Пикколи также считает, что из уникального способа перемещения робота можно извлечь безусловную пользу.

«Вращающиеся беспилотные летательные аппараты довольно страшны для транспортировки людей, но довольно фантастичны для транспортировки датчиков, – продолжал Пикколи. Это обычная практика: сделать простой датчик, а затем вращать его, подобно тарелкам радаров в аэропортах. Мы же получаем эту функцию бесплатно, так как можем взять однострочную камеру, такую как в считывателе штрих-кодов, установить ее на корпусе аппарата и получить круговую панораму. Эти камеры проще и меньше нормальных 2D камер, но все же мы смогли получить хороший обзор».

Piccolissimo символизирует творческое мышление сотрудников Центра инженерных изысканий и совместной работы (PERCH) Пенсильванского университета, где ModLab входит в тройку основных групп, занимающихся созданием роботов. По соседству с ModLab расположена лаборатория Kod*Lab, разрабатывающая шагающих и иных подобных биологическим объектам роботов, и лаборатория многороботовых систем (MRSL), специализирующаяся на создании автономных наземных и воздушных роботов, а также на разработке алгоритмов, моделирующих поведение групп биологических объектов.

PERCH расположен на третьем этаже Пенсильванского центра – бизнес-инкубатора и лаборатории, объединившего ученых, изобретателей и предпринимателей для коммерциализации научных открытий. «С Piccolissimo мечта о совместном полете ста роботов может стать реальностью, как с точки зрения размеров, так и цены, – сказал Марк Им. – При выполнении поисковых и спасательных работ 100 или 1000 маленьких управляемых беспилотных летательных аппаратов могут исследовать место катастрофы намного лучше, чем один большой и дорогой».

Автор

Оцените статью
radiochipi.ru
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я принимаю политику конфиденциальности.

Adblock
detector