Автономен орнитоптер P-Flap използва нокът, за да кацне като птица

Сподели

Дроновете орнитоптери с махащи крила потенциално може да са по-пъргави и енергийно ефективни от техните колеги с фиксирани крила, но повечето от тях все още не могат да се въртят на едно място. Нов модел се справя с това ограничение, като използва механизъм с нокти за временно кацане по начин, подобен на птица.

Наречен P-Flap (Perching Flapping-Wing Robot), прототипът на автономния орнитоптер има размах на крилата от 1,5 м (59 инча) и тежи само 700 грама (25 унции). Той е проектиран от Рафаел Цуферей, постдокторант в швейцарския изследователски институт EPFL.

Той изгради и тества устройството в сътрудничество с колеги от испанския университет в Севиля, като част от проекта GRIFFIN на Европейския съюз. GRIFFIN означава „обща съвместима въздушна роботизирана манипулационна система, интегрираща фиксирани и махащи крила за увеличаване на обхвата и безопасността“.

Поглед отблизо на механизма с нокът на P-Flap

Рафаел Зуфери

За да хваща цели като клони или тръби, P-Flap е снабден с един механичен нокът с тяло от въглеродни влакна, зареден с пружина. Това устройство е бистабилно, което означава, че не се нуждае от захранване, за да остане както в отворено, така и в затворено състояние. Той е свързан с долната страна на дрона чрез серво-активиран крак, който може да го движи, ако е необходимо.

Докато P-Flap се доближава до хоризонтален прът в текущата си настройка за тестване на закрито, той се ръководи от данни, които се предават безжично от външна система за улавяне на движение. Тези данни позволяват на дрона да знае местоположението си спрямо пръта, така че неговата бордова система за контрол на полета може да регулира наклона, отклонението и височината, за да удари целта.

След като нокът достигне в рамките на 1 метър (3,3 фута) от пръта, сензор за линейно виждане в основата на нокътя предоставя по-точни данни за позицията, активирайки сервото на крака, за да го позиционира прецизно. Когато две издатини от отворената вътрешна част на нокътя впоследствие ударят целта, натискът кара нокътя да се затвори автоматично около пръта само за 25 милисекунди, задържайки P-Flap здраво на място.

Когато дойде време да напуснете кацането и да подновите полета, моторизиран винтов механизъм в ствола на нокътя го отваря отново.

P-Flap се приближава към своята цел, разположена на 2 m (6,6 фута) над пода
P-Flap се приближава към своята цел, разположена на 2 m (6,6 фута) над пода

Рафаел Зуфери

В сценарий от реалния свят дронът би могъл да извършва дейности като наблюдение на наземни обекти, събиране на биологични проби от дървета или презареждане на батерията чрез интегрирани слънчеви панели. Въпреки това междувременно трябва да се свърши още работа.

„В момента полетните експерименти се провеждат на закрито, защото трябва да имаме контролирана полетна зона с прецизна локализация от системата за улавяне на движение“, каза Зуфери. „В бъдеще бихме искали да увеличим автономността на робота, за да изпълнява задачи за кацане и манипулиране на открито в по-непредвидима среда.“

P-Flap е описан в статия, която наскоро беше публикувана в списанието Nature Communications.

източник: EPFL



Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели