Журнал «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» продолжает наблюдать за развитием беспилотных систем в мире и расширением возможностей их применения для технического обслуживания объектов электрических сетей. Одним из последних достижений инженеров в этой области стала презентация дронов, способных менять используемый инструмент прямо в полете. Система, получившая название FlyingToolbox, разработанная исследователями из Университета Уэстлейк в Китае, впервые позволяет мультироторным БПЛА выполнять точную стыковку в воздухе и передачу инструментов.
Когда один беспилотник пролетает прямо над другим, нисходящий поток воздуха от его пропеллеров создает сильную турбулентность. Этот поток воздуха может достигать скорости более 13 метров в секунду и нарушать устойчивость дрона внизу.
FlyingToolbox решает эту проблему, объединяя два типа БПЛА. Нижний «дрон-инструментарий» оснащается набором необходимых инструментов, в то время как верхний «дрон-манипулятор» использует роботизированную руку для сбора и возврата инструментов в полете. Вместе они выполняют задачи, похожие на то, как хирург и медсестра обмениваются инструментами во время операции.
Для поддержания стабильности система использует комбинацию прогнозирования воздушного потока в режиме реального времени, магнитных механизмов стыковки и встроенного визуального слежения. При этом нейронная сеть оценивает силу и направление нисходящего потока, позволяя нижнему беспилотнику автоматически корректировать свое положение. Также дроны используют отслеживание позиционирования с помощью QR-кода для выравнивания с точностью до сантиметра даже в условиях турбулентности воздуха.
В ходе экспериментов БПЛА достигли средней точности стыковки менее чем в один сантиметр. Испытания включали 20 последовательных стыковок, все из которых были выполнены успешно, даже при наличии сильных воздушных потоков. Конструкция также позволяла нескольким дронам выполнять многоэтапную смену инструментов, зависая в непосредственной близости друг от друга.
Продемонстрированный результат обеспечивает такой уровень контроля за полетами БПЛА и повторяемостью операций, который в будущем может сделать дроны способными выполнять более сложные совместные миссии. Таким образом, уже в самое ближайшее время беспилотные летающие аппараты смогут выходить за рамки простого осмотра или съемок и выполнять настоящую работу в воздухе.
Подготовлено с использованием материалов: Interestingengineering, Techxplore
Подписывайтесь на Telegram-канал журнала «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»
Подписаться
