Glem piller og pizza. Disse droner lander, bore huller, og tager afsted igen

Sådan graver du et hul med to droner og en faldskærm. Det er en overskrift smertefuldt svært at springe over, og det gjorde vi ikke. IEEE spektrum rapporterer om det bærbare gravesystem, der viser sig at klare den mangefacetterede opgave:at holde en nyttig afstand, at finde et sted, der kan graves, landing, derefter kontrollere, at stedet virkelig er gravbart, fortsætter med at grave et hul og installere en sensor, og flyve afsted.

Men vent, lad os ikke komme os selv for langt. Hvorfor i alverden (og derover) blive involveret i at skabe droner, der kan grave huller? Indsatsen finder sted på University of Nebraska—Lincoln (UNL).

Dets NIMBUS Lab, for at være præcis. Selve navnet fortæller dig, hvad det handler om, som NIMBUS står for "Nebraska Intelligent MoBile Unmanned Systems Lab."

Et af deres projekter er mærket UAS [ubemandede flysystemer] Digging and In-Ground Sensor Emplacement.

De viser en video, hvor dronen gør netop det - lander og graver et hul, graver sig ned i snavs, sand, eller ler, da den er udstyret med en boremaskine. Når den er færdig løfter den sig og flyver væk.

Universitetsteamet, der udviklede systemet, kommenterede, at "En væsentlig udfordring er, hvordan man udfører disse opgaver med succes inden for vægt- og magtbegrænsningerne for en UAS." En yderligere udfordring er hurtigt at kunne afgøre, om gravningen vil lykkes eller ej.

Fremhæv ordet hurtigt . Der er den begrænsede mængde energi tilgængelig for et system fra batterier. Fyring og gravning vil forbruge størstedelen af ​​den energi, så hurtigt at beslutte, om det ikke er muligt at placere sensoren, vil give mulighed for at flytte UAS til et andet sted, hvor der kunne foretages endnu et graveforsøg.

Evan Ackerman i IEEE spektrum bragte det store spørgsmålstegn frem – hvor mange gange har du hørt dette – hvordan skal man løse udfordringen med at holde dronen oppe i luften længe nok til at lykkes med sin missions opgaver?

"En af de største udfordringer ved et system som dette er, at når du pakker boreriggen og alle de sensorer og computere, som dronen har brug for, for at fungere autonomt, du vil være heldig, hvis tingen vil klare at holde sig selv oppe i mere end blot et par minutter. Dette er ikke nyttigt, da hele pointen er at sende dronen ud for at placere sensorer i områder, man ikke nemt kan komme til selv. Det, der er brug for, er en måde at udvide dronens rækkevidde på."

Det er ikke kun en udfordring, der involverer batterier, men også vægt. Som David Grossman sagde i Populær mekanik , "Tilføjelse af en kæmpe boremaskine, der både er tung under flyvning og kræver sin egen energi, mens den er i brug, forværrer kun problemet."

Så, hvad gjorde de? Evan Ackerman skrev, at mod at udvide dronens rækkevidde, NIMBUS Lab kom med en "helikopter", en faldskærm, "og et af de mest bizart effektive drone-installationssystemer, jeg nogensinde har set."

NIMBUS Labs meddirektør Carrick Detweiler uddybede dette yderligere i en interessant udveksling med IEEE spektrum . Hvorfor ikke få den til at hænge en tur på et andet køretøj? Den vej, det ville spare den nødvendige energi til returrejser.

Små dele af deres forskning, sagde Ackerman, er blevet præsenteret på de seneste robotkonferencer, og han postede to links til deres papirer.

"I betragtning af at disse ting kan lande lydløst på fjerne steder, du kan forestille dig nogle interessante militære anvendelser af denne teknologi, " sagde John Biggs ind TechCrunch .

Detweiler udtalte på sin egen About Me-side, at "Mit mål er at udvikle systemer og algoritmer, der gør det muligt for robotter at operere under virkelige forhold for at hjælpe videnskabsmænd, landmænd, og andre."

Det resonerer med hans diskussion af, hvorfor gravning er en vigtig opgave i anvendelsen af ​​disse hul-fremstillingsmaskiner - at installere sensorer på svært tilgængelige steder.

"Vi har et USDA-NIFA-projekt, hvor vi implementerer sensorer og UAS'er i følsomme vådområder, som ofte er svære at få adgang til på andre måder uden at påvirke miljøet. Vi er nødt til at grave sensorerne ned i jorden både for at sikre sensorerne så de ikke bliver skyllet væk. men også til sensorer såsom jordfugtighedssensorer, der har brug for god kontakt under overfladen."

Det TechCrunch John Biggs' forklaring på, hvad der sker, når dronen er indsat, gør det klart, at holdet har en interessant idé til projekter, hvor endemålet er at placere sensorer i vanskelige at fjendtlige omgivelser.

"Systemet starter på et fly eller en helikopter, som skubber det hele ud inde i en cylindrisk beholder. Beholderen falder et stykke tid, sænker derefter farten med en faldskærm. Når den er tæt nok på jorden, springer den ud, lander og borer et massivt hul med et skruebor og lader de tunge dele flyve hjem."

© 2019 Science X Network