В последние годы дроны стали неотъемлемой частью многих сфер деятельности человека, включая мониторинг окружающей среды, спасательные операции и инспекцию инфраструктуры. Однако малая продолжительность полета, которая для большинства моделей не превышает получаса из-за ограниченной ёмкости аккумуляторов, значительно снижает эффективность их использования. Для решения этой проблемы инженеры разрабатывают системы для быстрой автоматической замены батарей и различные варианты зарядных станций. Но оба этих подхода также ограничивают радиус действия дрона, так как ему необходимо время от времени возвращаться к станции для подзарядки, или требуется предварительное размещение нескольких подобных устройств по маршруту полета.
Полностью автономная самозаряжающаяся система дрона, которая способна выполнять длительные операции и осмотры линий электропередачи, была разработана учёными из Университета Южной Дании (University of Southern Denmark).
На раме коммерческого дрона Tarot 650 Sport из углеродного волокна установлены квадракоптерная электрическая силовая установка, литий-полимерная аккумуляторная батарея ёмкостью 7000-мАч, микрокомпьютер Raspberry Pi 4 B, модуль автопилота Pixhawk V6X, плюс радар миллиметрового диапазона и видеокамера RGB. Когда бортовое программное обеспечение определяет, что заканчивается заряд аккумуляторной батареи, летательный аппарат использует свою камеру и радар для того, чтобы обнаружить ближайшую линию электропередачи и приблизиться к ней.
Захват для линии электропередачи с пассивным приводом расположен на верхней части дрона внутри направляющей для кабеля, состоящей из двух широко расставленных рычагов, наклоненных внутрь. Этот механизм захватывает кабель линии электропередачи, когда дрон опускается на неё, после чего схема управления регулирует магнитное поле внутри разъёмного трансформатора тока, обеспечивая достаточную удерживающую силу, а также подзарядку аккумулятора.
Во время полевых испытаний на линиях электропередачи в датском аэропорту HCA демонстрационный беспилотник весом 4,3 кг (9,5 фунтов) смог проработать более двух часов, пять раз подзаряжая аккумулятор между сеансами проверки линии электропередачи. Разработчики планируют протестировать аппарат в более отдаленных местах и при неблагоприятных погодных условиях.
Документ, описывающий результаты этого исследования, будет представлен на Международной конференции IEEE 2024 по робототехнике и автоматизации, которая пройдет с 13 по 17 мая в Иокогаме, Япония.
Вы видите часть этого материала
Зарегистрируйтесь или войдите
После этого вы сможете оформить подписку в личном кабинете и получить полный доступ к другим закрытым материалам
Я уже подписчик
Месяц
2500 ₽
81 ₽ в день
Год
11 998 ₽
33 ₽ в день