Дрон каліфорнійських інженерів врізався на швидкості майже 7 метрів на секунду в стіну та не постраждав. А все завдяки тенсегріті-конструкції, якою його оточили: комбінація гнучких та жорстких елементів дає можливість захистити гвинти коптеру і потім поновити політ. Крім того, такий каркас дозволяє дрону злітати з будь-якого положення. Таку модифікацію для безпілотників дослідники описали у статті на arXiv.
HiPeR Lab / YouTube
Навіщо дрон запускали в стіну?
Дрони врізатимуться в стіни, дерева, людей — це неминуче. Так само, як і пошкодження через це їхньої електроніки та конструкції, що може призвести до втрати здатності літати. І у своїй новій роботі команда інженерів з Каліфорнійського університету в Берклі показала свій підхід до захисту таких доволі беззахисних перед зіткненнями апаратів — заточення дронів у каркас з тенсегріті-конструкцій. У їхніх випробуваннях мініатюрний квадрокоптер з камерою витримав зіткнення зі стіною на швидкості 6,8 метра на секунду, а також здобув завдяки такому захисту можливість швидко переорієнтовуватися, щоб злітати з будь-якого положення.
Що таке тенсегріті?
Тенсегріті (з англ. tensional integrity) називають конструкції, які завдяки поєднанню жорстких і м'яких компонентів можуть перерозподіляти навантаження на всю систему і так уникати деформації та руйнування. Для свого коптера інженери зібрали таку із вуглецевих трубок, поєднаних нейлоновими тросами, що разом створювало каркасну систему стискання-розтягування. Разом з нею і камерою дрон важив всього 315 грамів, але при цьому успішно витримав 9 зіткнень.
Каркас не заважатиме дрону?
Як зазначають розробники, їхня ідея полягає не лише в тому, щоб захистити дрон, а і наділити його більшою мобільністю. Так, завдяки тому, що конструкція невелика, коптер в таких обладунках зможе безпечно пролітати складними маршрутами. А додані контролери орієнтації допоможуть дрону злетіти з будь-якого положення, адже він зможе самостійно розвернутися. У майбутньому вчені також планують покращити і алгоритм обльоту перешкод, щоб після невдалої спроби кудись дістатися, дрон міг повторити її, але вже іншою траєкторією.
HiPeR Lab / YouTube
Для захисту безпілотників в інженерів зазвичай є два шляхи: або вчити дрони уникати перешкод, або захищати їх від них, як зробили автори цього дослідження. Так, наприклад, може врятувати натхнений рибами-їжаками захисний каркас, що подібно подушці безпеки розкриватиметься за потребою. Або складні навігаційні алгоритми, що допоможуть літати навіть лісом.