Французские инженеры создали квадрокоптер, способный менять свою форму во время полета и выстраивать все роторы в одну линию. За счет этого его ширина уменьшается почти в два раза, что позволяет пролетать через узкие проемы, рассказывают разработчики в журнале Soft Robotics.

Большинство мультикоптеров имеют достаточно большие размеры и это позволяет им нести на себе аккумулятор для продолжительной работы и камеру или другое дополнительное оборудование. Но в то же время, это ограничивает их движения, не позволяя им летать в узких пространствах, а также делает неудобной их транспортировку. Существуют дроны со складными винтами и даже плечами, но все они не могут работать в сложенном положении.

Группа инженеров под руководством Стефана Виолле (Stephane Viollet) из французского Национального центра научных исследований создала квадрокоптер, который может менять свою форму прямо в полете. Его рама состоит из двух несущих плеч, на конце каждого из которых установлено вращающееся плечо с двумя роторами. Вращающиеся плечи прикреплены к сервомотору в центре дрона через два жестких и один эластичный провод. За счет этого конструкция получилась достаточно легкой и быстрой в работе — на переход между сложенным и разложенным положением уходит около 0,3 секунды.

Механизм складывания
Механизм складывания

Поскольку такое резкое изменение формы, а также то, что все роторы выстраиваются в одну линию, нарушает стабильность полета, инженерам пришлось написать программное обеспечение, которое готовит дрон к складыванию, обеспечивает минимальное отклонение от траектории во время пролета препятствия, и восстанавливает полет после пролета. Во время испытаний дрон смог пролететь через узкое препятствие со скоростью 2,5 метра в секунду. При этом максимальный поворот во время пролета составлял 15 градусов.

пролет дрона через щель
пролет дрона через щель

Пока положение дрона относительно препятствия определяется системой захвата движений, состоящей из 17 камер в помещении и маркеров на дроне, а также инерциальными датчиками. Но исследователи также установили на беспилотник камеру, снимающую с частотой 120 кадров в секунду, и планируют использовать ее в будущем для автономного определения подлета к узкому проему.