Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Ny dual-propeller drone kan flyve dobbelt så lang

Kredit:Ecole Polytechnique Federale de Lausanne

EPFL-startup Flybotix har udviklet en ny drone med kun to propeller og et avanceret stabiliseringssystem, der gør det muligt at flyve dobbelt så længe som konventionelle modeller. Det faktum, sammen med sin lille størrelse, gør den perfekt til inspektion af svært tilgængelige dele af industrielle faciliteter såsom kanaler.

Den største ulempe ved små droner er deres begrænsede flyvetid, som skyldes deres tunge batterier og relativt ineffektive propeller. Så til længere missioner, en lille drones batteri skal regelmæssigt genoplades eller udskiftes. Mens ingeniører arbejder på nye designs for at løse dette problem, ingen reel løsning er fundet – indtil nu. Samir Bouabdallah, der har over 20 års erfaring med at udvikle droneteknologi på EPFL og ETH Zürich, er kommet med et opfindsomt fremdriftssystem, der er modelleret efter dem, der bruges af helikoptere. Hans design, markedsført gennem sin startup Flybotix, bruger kun to propeller og en algoritme-baseret stabiliseringsmekanisme, giver hans droner "en helikopters aerodynamiske ydeevne og en quadcopters mekaniske stabilitet." For nylig i Kina til CES Asia-konferencen og Venture Leaders China-programmet, Bouabdallah har besluttet at undersøge muligheder på dette lovende marked.

To rotorer styret af stabiliseringsalgoritmer

En drones flyvetid er proportional med dens størrelse – jo mindre maskinen er, jo mindre tid kan den tilbringe i luften. "Droner med fire rotorer er meget stabile, gør dem pålidelige og nemme at bruge, " siger Bouabdallah. Men efterhånden som disse droner bliver mindre, deres propeller bliver mere og mere ineffektive. At, kombineret med deres begrænsede batterikapacitet, forklarer deres forkortede flyvetider.

Kredit:Ecole Polytechnique Federale de Lausanne

En måde at forlænge disse tider på er at bruge en helt anden form for fremdriftssystem. Ved at reducere antallet af propeller fra fire til to, for eksempel, ingeniører kan gøre hver propel længere og rotoren mere effektiv. Det reducerer også mængden af ​​krævet strøm, hvilket betyder, at batteriet af samme størrelse kan køre længere. Men indtil nu, droner med to propeller var generelt mindre stabile og sværere at manipulere. Bouabdallahs design anvender en ringlignende struktur - omkring 30 centimeter i diameter - hvor propellerne er stablet oven på hinanden i midten og drejer i modsatte retninger. Hans droner ligner mere flyvende tallerkener end de maskiner, vi er vant til at se.

En anden nyskabelse vedrører hans droners stabiliseringsmekanisme. Helikoptere bruger et kompliceret transmissionssystem, der gør det muligt for piloter at kontrollere vingerne og opretholde flyets pitch. Men dette system er tungt, besværlig og kræver en betydelig mængde vedligeholdelse. Imidlertid, Bouabdallah har udviklet en algoritme, der udligner de to roterende kræfter og tjener samme funktion som en helikopters transmissionssystem. Hans droner kan derfor styres lige så let som quadcoptere, ved hjælp af en konventionel fjernbetjeningsenhed.

Bouabdallahs drone, med sit unikke transmissionssystem og skum, der dækker dens ydre ring, kan hoppe af forhindringer uden at bryde. Den første applikation, som Flybotix vil målrette mod, er at inspicere farlige eller svært tilgængelige områder. Mens de var i Kina i sidste måned, fik holdet en masse positiv feedback på deres teknologi og fik nogle lovende kontakter. De håber snart at kunne lancere deres droner på det kinesiske marked.