Всенаправлений дрон оснастили дельта-маніпулятором

Швейцарські інженери доповнили розроблений ними раніше всенаправлений дрон дельта-маніпулятором і навчили їх працювати разом так, щоб кінець маніпулятора завжди залишався на одному місці незалежно від положення дрона і зовнішніх впливів. Стаття про розробку опублікована в.

Мультикоптери розрізняються між собою кількістю гвинтів і більш дрібними особливостями, але практично у всіх них або повністю статична конструкція, або розкладні плечі, але навіть у них після розкладання гвинти статичні. Для стабілізації і маневрів такі дрони змінюють розподіл тяги між гвинтами. Наприклад, якщо квадрокоптеру потрібно полетіти вперед, він зменшує тягу на передніх гвинтах і збільшує на задніх. Завдяки цьому конструкція виходить простою, надійною і недорогою, але у неї є і недоліки: такий принцип управління має низьку ефективність, а також гірше аналогів справляється з бічними втручаннями.

У статичних мультикоптерів є слабко поширена альтернатива - дрони з поворотними роторами. Один з таких апаратів у 2019 році представили швейцарські інженери. Візуально дрон схожий на звичайний додекакоптер - у нього шість вигод з двома протинаправленими гвинтами на кожному. Але, на відміну від інших апаратів, кожна пара гвинтів може повертатися. Це дає дрону набагато більшу маневреність і можливість перебувати в майже будь-якому становищі. Наприклад, минулого року інженери показали, як дрон «їздить» повітрям подібно до колеса.

У новій роботі група інженерів зі Швейцарської вищої технічної школи Цюріха під керівництвом Роланда Зігварта (Roland Siegwart) оснастила дрон дельта-механізмом і навчила їх працювати в парі. Дельта-механізм або дельта-робот - це проста конструкція з трьома важелями, об'єднаними на кінцях. У їх підставі встановлені електромотори, керуючи поворотом яких можна рухати кінець механізму в потрібну точку простору.

Для синхронізації рухів дрона і дельта-механізму, розробники створили модель, що описує їх конструкцію, доступний для руху обсяг та інші параметри. Ця модель дозволяє пов'язувати між собою положення кінця маніпулятора в просторі і команди, що передаються на електромотори дрона і маніпулятора.

Розробники перевірили ефективність моделі управління, окресливши в повітрі фігури кінцем маніпулятора. Наприклад, в одному з експериментів дрон з активним управлінням маніпулятором зміг прокреслити в повітрі куб:

Дрони з поворотними роторами починають застосовувати не тільки в дослідницьких роботах, а й на практиці. У 2019 році компанія Skygauge Robotics представила свою версію октокоптера з поворотними гвинтами, адаптовану для контакту з поверхнею стін та інших конструкцій.