Дрон в форме белки-летяги со складными крыльями демонстрирует высокую маневренность

Дрон в форме белки-летяги со складными крыльями демонстрирует высокую маневренность
22:00, 01 Май.

Беспилотные летательные аппараты (БПЛА), обычно называемые дронами, уже зарекомендовали себя как ценные инструменты для широкого спектра применений: от кинопроизводства и индустрии развлечений до обороны и безопасности, сельского хозяйства, логистики, строительства и мониторинга окружающей среды.

Хотя эти технологии уже широко используются во многих странах мира, инженеры пытаются еще больше расширить их возможности, чтобы их можно было использовать для решения еще более сложных задач.

Исследователи из Университета науки и технологий Пхохана и Центра технологий автономности искусственного интеллекта Агентства по оборонным разработкам (ADD) в Южной Корее недавно разработали дрон со складными крыльями, который может быть более маневренным, чем обычные дроны .

Их дрон черпает вдохновение в крылатой белке-летяге, типе белок, которые используют свободные лоскуты кожи, прикрепленные от запястий до лодыжек, чтобы планировать с дерева на дерево. «Дрон-летяга вдохновлен движениями белок-летяг, в частности, их способностью быстро замедляться, расправляя крылья непосредственно перед посадкой на деревья», — рассказали Tech Xplore Дохён Ли, Джун-Гилл Канг и Сухи Хан, соавторы статьи.

«Мы начали это исследование с убеждением, что, как и белки-летяги, дроны могут расширить свои динамические возможности, используя аэродинамическое сопротивление».

Опубликованная на сервере препринтов arXiv , последняя статья Ли, Канга и Хана основана на более ранней статье , в которой они впервые представили своего робота, вдохновленного белкой.

В их предыдущей статье были описаны базовые аппаратные средства их робота и метод обучения с подкреплением, который позволял ему быстро замедляться при выполнении маневров в полете.

«В нашей новой статье мы предложили новую систему беспилотных летательных аппаратов, которая использует развертываемые мембраны крыльев и демонстрирует превосходные характеристики по сравнению с обычными системами беспилотных летательных аппаратов при выполнении маневров с высоким ускорением, таких как быстрые остановки и резкие повороты», — заявили Ли, Канг и Хан.

Ранее было обнаружено, что аэродинамическое сопротивление мембраны крыла робота ухудшает его работу в обычных сценариях полета (например, когда дрон летит по прямой).

В ситуациях, когда роботу необходимо внезапно остановиться или быстро изменить направление, чтобы избежать столкновений с препятствиями, раскрытие крыльев может создать значительную силу в направлении, противоположном объекту, которого дрон пытается избежать.

«Чтобы безопасно и надежно работать в таких сценариях, дрон-летяга должен уметь решать, когда раскрывать или убирать крылья в зависимости от ситуации, а роторы должны иметь возможность создавать соответствующую тягу», — пояснили Ли, Канг и Хан.

В своем недавнем исследовании ученые также обучили искусственные нейронные сети точно предсказывать аэродинамическое сопротивление, создаваемое мембраной крыла дрона на основе силикона.

Затем они разработали стратегию Thrust-Wing Coordination Control (TWCC), которая использует прогнозы нейронной сети для оптимального управления как мембраной крыла, так и двигателями, что позволяет надежно выполнять желаемые маневры.

«Еще одним важным вкладом нашей работы стала разработка аппаратной системы, которая позволяет быстро развертывать и убирать силиконовые крылья, сохраняя при этом традиционный форм-фактор квадрокоптера», — заявили Ли, Канг и Хан.

«Вместе мы предложили структуру, способную одновременно управлять силиконовой мембраной крыла — с ее сложной, неаналитически предсказуемой аэродинамикой — и двигателями дрона, а также демонстрировать высокопроизводительное отслеживание траектории и обход препятствий на реальном оборудовании».

Примечательно, что работа дрона, вдохновленного белкой-летягой, поддерживается исключительно встроенным микроконтроллером, без необходимости во внешних вычислительных или коммуникационных системах.

Это связано с тем, что алгоритм, обеспечивающий его высокую маневренность, является одновременно легким и энергоэффективным. Таким образом, он также может работать на микроконтроллерах с низкой производительностью, таких как микроконтроллеры класса Arduino.

В будущем новый дрон можно будет усовершенствовать и протестировать в более широком диапазоне настроек и сценариев. В конечном итоге он может помочь решить множество реальных проблем. Например, помогая пользователям удаленно контролировать естественную и искусственную среду, выполнять поисково- спасательные операции , снимать кадры для фильмов или проводить оборонные операции.

«Теперь мы планируем реализовать дополнительные возможности, вдохновленные настоящими белками-летягами.

В частности, мы намерены изучить поведение дрона-летяги при планировании и разработать тип посадочного устройства и стратегии управления, которые позволят дрону быстро замедляться и приземляться на стены или деревья, подобно тому, как приземляются настоящие белки-летяги», — добавили Ли, Канг и Хан.

«Кроме того, мы планируем изучить планирование движения для таких систем, как дрон-летяга , динамические характеристики которого могут существенно меняться в зависимости от ситуации».

Рубрика: Гаджеты и Технологии. Читать весь текст на android-robot.com.

 

В Тверской области с 11 по 26 апреля большинство электричек отменены С 11 по 26 апреля жители Тверской области столкнутся с большими транспортными проблемами на железнодорожном транспорте. Большинство электричек в этот...

Сумка-холодильник для авто Незаменимый аксессуар для тех, кто любит путешествовать или часто отправляется на дачу. Такое устройство позволяет держать овощи, фрукты свежими, а н...

Электрический квадроцикл Электрические квадроциклы - это техника нового времени, которую выбирают из-за экологической безопасности, отсутствия выхлопных газов, относительной ...

Министерство финансов инициировало повышение минимальной цены на крепкий алкоголь На портале нормативных правовых актов опубликован проект приказа Минфина, повышающий минимальные цены на крепкий алкоголь. И вроде все правильно, есл...

«Кинжалы» «отключили» Европу. На Украине «испарился» весь запас газа Ночная российская ракетная атака на объекты энергетического комплекса и военной инфраструктуры Украины заставила выть сирены по всей стране. Среди по...

Инвалидные войска. Украинца без руки признали ограниченно годным Жителя Украины, у которого отсутствует рука, врачебная комиссия признала ограниченно годным к военной службе. Свое возмущение мужчина записал на виде...

Топ 8 электрических цепных пил — от проводных до миниатюрных Пилить деревья можно не только ручной или бензиновой пилой, но и электрической. Последние работают тише, меньше вибрируют и не выделяют вредных газов...

Яндекс представил Алису нового поколения с нейросетевыми функциями Сегодня, 10 апреля, компания Яндекс представила масштабное обновление голосового ассистента Алиса. Новое поколение виртуального помощника работает на...

Металлические таблички с номером дома: Почему они являются идеальным выбором для вашего адреса Вопрос внешнего оформления и удобства навигации по жилым и коммерческим объектам всегда актуален, и металлическая табличка с номером дома — один из с...

Металлические таблички с номером дома: Почему они являются идеальным выбором для вашего адреса Вопрос внешнего оформления и удобства навигации по жилым и коммерческим объектам всегда актуален, и металлическая табличка с номером дома — один из с...

«ФосАгро» импортозаместила Tour de Ski Финальный этап Кубка России по лыжным гонкам в Кировске Мурманской области завершился зрелищным туром «Большой Вудъявр» — гонкой вверх по горнолыжном...

Детский мануальный терапевт О мануальной терапии нередко рассказывают чудеса, и это недалеко от истины. Но отличный результат реализуется, если работает хорошо подготовленный сп...

Спастический запор: Что нужно знать об этом? Спастический запор – это нарушение кишечной активности, характеризующееся чрезмерным напряжением мышц кишечника, что приводит к затруднению прохожден...

Samsung показала Galaxy S23 и S23+ с обновленным дизайном Вслед за Galaxy S23 Ultra сегодня показали и обновление базовых моделей Galaxy S. И хотя Samsung улучшила основные аппаратные и программные функции, ...

Intel демонстрирует сверхбыструю версию Thunderbolt Интерфейс обеспечивает обмен данными с периферийными устройствами на скорости 80 Гбит/с — как только что анонсированная спецификация USB4. Компания I...

Насосное оборудование DAB: надежность и качество

История компании DAB

DAB - итальянская компания, специализирующаяся на производстве насосного оборудования. Она была основана в 1975 году...

IM L6: Электро-революция на колесах с запасом хода на тысячу километров! IM Motors представила IM L6 — первый серийный автомобиль с полутвердотельным аккумулятором, который может пройти лосиный тест на скорости 71 км/ч и и...

«Это не дамба, а земляной вал. Она миллиард рублей не стоит». Глава Минстроя — о дамбе, после прорыва которой затопило Орск Министр строительства России Ирек Файзуллин в беседе с журналистами раскритиковал дамбу, с прорыва которой началось затопление города Орск Оренбургск...

Ученый Александр Гольдфарб выиграл в американском суде иск о клевете против Первого канала, обвинившего его в убийстве Литвиненко Правозащитник и биолог Александр Гольдфарб сообщил, что выиграл в США иск о клевете против Первого канала. По его словам, суд в Нью-Йорке присудил ем...

Кем были погибшие от удара ВСУ жители Брянщины Приграничный Климовский район Брянской области со стороны Украины атакуют чуть ли не каждый день. А вот в райцентре – рабочем посёлке Климове – было ...

Металлические таблички с номером дома: Почему они являются идеальным выбором для вашего адреса Вопрос внешнего оформления и удобства навигации по жилым и коммерческим объектам всегда актуален, и металлическая табличка с номером дома — один из с...

Дерматолог Халбаева: загорать на солнце нужно как звёзды Голливуда По всей России весна уже вступила в свои права и уже начинает припекать неслабое солнце. Люди направились в парки и на дачи, рискуя заработать не заг...

Как наконец избавиться от мышления должника и перестать жить в кредит. Советы психолога Многие россияне привыкли к кредитам и покупкам на заёмные средства. Но у кого на самом деле мы берём в долг? Банк или тот, кто предоставляет заём, — ...

Пожарная безопасность: подлежащая сертификации продукция, важные услуги В настоящее время вопросы пожарной безопасности занимают особое место в разных отраслях, включая бизнес. Обеспечение пожарной безопасности имеет перв...

Как выбрать сапоги для рыбалки: основные критерии, продукция из магазина Pike Людям, приобщившимся к активным видам отдыха, необходима удобная и ультрапрактичная обувь. При подборе качественной пары сапог для рыбалки важно прин...

Насосное оборудование DAB: надежность и качество

История компании DAB

DAB - итальянская компания, специализирующаяся на производстве насосного оборудования. Она была основана в 1975 году...

Виза в Саудовскую Аравию: основные моменты и требования

Путешествие в Саудовскую Аравию может стать захватывающим и увлекательным опытом для тех, кто интересуется историей, культурой и природой этой уди...

Согласование перепланировки: порядок действий

Перепланировка помещения – это серьезное мероприятие, которое требует соответствия строительных норм и правил. Для осуществления перепланировки не...

ЭЛЕКТРОМОБИЛИ ZEEKR В РОССИИ Электромобили Zeekr — это новое направление в развитии автомобильной индустрии, которое сочетает инновационные технологии, стильный дизайн и высокую ...

Поясная сумка мужская: стиль и функциональность

Зачем нужна поясная сумка мужская?

Поясная сумка - это удобный аксессуар, который позволяет мужчине носить при себе необходимые вещи, осв...

Двигатели ЯМЗ и запчасти для двигателя ЯМЗ: надежность и качество

О двигателях ЯМЗ

Двигатели ЯМЗ (Ярославский моторный завод) являются одними из наиболее популярных и надежных в России и за ее пределами....

Трудовая биография владельца «Южуралзолота» Струкова От горного мастера до миллиардера. Трудовая биография владельца «Южуралзолота» Во времена СССР романтика трудовых профессий была стимулом для целых п...

Freedom Holding Corp и Тимур Турлов Freedom Holding Corp - публичная международная компания, зарегистрированная в США и торгующаяся с тикером FRHC на американской технологической площад...

Российский производитель термоподносов EQ-VIP

О компании EQ-VIP

EQ-VIP - российская компания, специализирующаяся на производстве и поставках термоподносов высокого качества. Основанна...

Торты на свадьбу: великолепие в каждой детали

Выбор идеального торта