Дрон з липучкою сів на стіну

Американські інженери оснастили квадрокоптер липучкою, що дозволяє йому сідати на вертикальну стіну з підготовленою поверхнею, щоб відключити двигуни і заощадити заряд. Розробники навчили дрон автономно розраховувати і виконувати маневр посадки на стіну, використовуючи свої камери, інерційний блок і обчислювальний модуль. Стаття була представлена на конференції IROS 2021, її препринт опублікований на arXiv.org.

Мультикоптер - це проста і зручна конструкція літального апарату, але досить неефективна. Як правило, у серійних мультикоптерів тривалість польоту становить не більше півгодини. У разі, якщо необхідно довго знімати з повітря, цього може бути недостатньо і частину часу доведеться витрачати на посадку і заміну акумулятора. Раніше інженери запропонували вчити дрони подібно птахам зачіпатися за гілки або інші предмети, щоб відключати двигуни і не витрачати заряд, продовжуючи знімати цікаве місце на камеру. В обох випадках дрон доводилося істотно модифікувати, додаючи великий і важкий механізм.

Група інженерів під керівництвом Джузеппе Лоянно (Giuseppe Loianno) з Нью-Йоркського університету використовувала інший підхід, при якому дрон може сідати на стіну. Стіну для цього необхідно модифікувати, зате сам дрон можна оснастити всього лише липучками, які майже не впливають на його льотні характеристики.

Автори використовували саморобний квадрокоптер з двома камерами, що дивляться вниз і вперед. Перша з них дозволяє відстежувати положення дрона, а друга стежить за посадковим майданчиком. Для посадки дрону потрібен підготовлений майданчик з текстильною липучкою і чотирма матричними кодами з боків - вони дозволяють розрахувати розміри посадкового майданчика і визначити його центр. Зрозумівши положення майданчика, дрон розраховує траєкторію посадки. При підльоті він спочатку пірнає, потім набирає швидкість і піднімається до майданчика, а в самий останній момент нахиляється, щоб приземлитися майже паралельно їй. Якщо посадка пройшла успішно, двигуни вимикаються.

Експерименти показали, що дрон здатний проводити розрахунки локально в реальному часі, і в більшості випадків він справляється із завданням. Крім посадки на вертикальну стіну, автори також протестували посадку на поверхню з ухилом 60 градусів (замість 90), але в такому випадку вони частіше стикалися з невдачею.

Існує дрон, здатний сидіти навіть на стелі. Для цього він використовує мікрошипи, що чіпляються за невеликі нерівності на поверхні стелі.