Ny foldbar drone flyver gennem smalle huller i redningsmissioner

Inspektion af en beskadiget bygning efter et jordskælv eller under en brand er præcis den slags arbejde, som menneskelige redningsfolk gerne vil have, at droner gør for dem. En flyvende robot kunne lede efter folk, der var fanget inde og guide redningsholdet mod dem. Men dronen skulle ofte ind i bygningen gennem en revne i en væg, et delvist åbent vindue, eller gennem stænger – noget den typiske størrelse af en drone ikke tillader.

For at løse dette problem, forskere fra Robotics and Perception Group ved universitetet i Zürich og Laboratory of Intelligent Systems på EPFL skabte en ny slags drone. Begge grupper er en del af National Center of Competence in Research (NCCR) Robotics finansieret af Swiss National Science Foundation. Inspireret af fugle, der folder deres vinger i luften for at krydse smalle passager, den nye drone kan klemme sig selv for at passere gennem huller og derefter gå tilbage til sin tidligere form, alt imens de fortsætter med at flyve. Og den kan endda holde og transportere genstande undervejs.

Mobilarme kan foldes rundt om hovedrammen

"Vores løsning er ret enkel ud fra et mekanisk synspunkt, men den er meget alsidig og meget selvstændig, med indbyggede perceptions- og kontrolsystemer, " forklarer Davide Falanga, forsker ved universitetet i Zürich og avisens første forfatter. Sammenlignet med andre droner, denne morphing drone kan manøvrere i trange rum og garantere en stabil flyvning til enhver tid.

Et forskerhold fra universitetet i Zürich og EPFL har udviklet en ny drone, der kan trække sine propelarme tilbage under flyvning og gøre sig lille til at passe gennem smalle mellemrum og huller. Dette er især nyttigt, når du søger efter ofre for naturkatastrofer.

Zürich- og Lausanne-teamene arbejdede i samarbejde og designede en quadrotor med fire propeller, der roterer uafhængigt, monteret på mobile arme, der kan foldes rundt om hovedrammen takket være servomotorer. Esset i hullet er et kontrolsystem, der tilpasser sig i realtid til enhver ny position af armene, justering af propellernes tryk, når tyngdepunktet skifter.

"Den morphing-drone kan vedtage forskellige konfigurationer alt efter hvad der er behov for i marken, " tilføjer Stefano Mintchev, medforfatter og forsker ved EPFL School of Engineering. Standardkonfigurationen er X-formet, med de fire arme strakt ud og propellerne i størst mulig afstand fra hinanden. Når man står over for en smal passage, dronen kan skifte til en "H" -form, med alle arme opstillet langs én akse eller til en "O"-form, med alle arme foldet så tæt på kroppen som muligt. En "T" -form kan bruges til at bringe det indbyggede kamera monteret på den centrale ramme så tæt som muligt på genstande, som dronen skal inspicere.

Første skridt til fuldstændig autonome redningssøgninger

I fremtiden, forskerne håber at kunne forbedre dronestrukturen yderligere, så den kan foldes i alle tre dimensioner. Mest vigtigt, de ønsker at udvikle algoritmer, der vil gøre dronen virkelig autonom, giver den mulighed for at lede efter passager i et reelt katastrofscenario og automatisk vælge den bedste måde at passere dem på. "Det endelige mål er at give dronen en instruktion på højt niveau såsom 'gå ind i den bygning,' inspicer hvert værelse og kom tilbage' og lad det selv finde ud af, hvordan det skal gøres, " siger Falanga.