Es ist kein Geheimnis, dass das Hauptproblem bei batteriebetriebenen Drohnen ihre Flugzeit ist. Es wird häufig vorgeschlagen, das Problem entweder durch Umstellung auf eine energieintensivere Energiequelle oder durch Fernladung zu lösen. Die ursprüngliche Lösung in Form der Installation von Sonnenkollektoren am Hubschrauber, oder ich berücksichtige in diesem Fall nicht die Arbeit von einem langen Draht.
Meine Entscheidung ist viel einfacher, billiger ... und ähnelt dem Spiel mit einem weltweit bekannten Spielzeug.
Zunächst werde ich Beispiele für Technologien nennen, die die Grundlage für die "Nistpuppen" bilden.
Drohne mit den Händen, um Gegenstände zu erfassen. Dies ist die Grundlage für die Möglichkeit, einen Batteriewechselprozess bereitzustellen.
Es gibt auch ein Patent von IBM, das das "Luftrelais" -System beschreibt. In diesem Fall wird bei den Drohnen eine bewegliche Führungsplatte im unteren Teil installiert, wo das Paket am Ende der ausziehbaren Plattform, die mit einer elektromagnetischen Verbindungsvorrichtung ausgestattet ist, an Ort und Stelle gehalten wird. Währenddessen würde sich auf der Oberseite ein spezieller Arm mit einer Dockingstation am Ende befinden.
Bei der Bestellung eines Pakets verpackten die Lagerarbeiter die Waren und versendeten sie mit einer Drohne an den Käufer. In der Zwischenzeit schickte der Kunde seine eigene Drohne zum Abfangen. Beide Geräte, die unter der Kontrolle der „Cloud“ arbeiten, würden sich zu einem bestimmten Zeitpunkt treffen.
Bei der „Besprechung“ senkte die Versendervorrichtung das Paket auf die Plattform, während die zweite die Oberarme öffnete, die mit dem Schloss verbunden waren. Auf der Drohne des Versenders ist das Paket mit einem Ring verbunden, der sich entlang verbundener Klingen bewegte. Nach dem Andocken an den Empfänger gab es eine synchrone Neigung der Drohnen, wonach der Ring die Klingen von der Drohne des Versenders zum Empfänger hinuntergleitet und das Paket mitnimmt. Nachdem der Ring am UAV des Empfängers befestigt wurde, gleitet seine Plattform nach unten, um das Paket vor dem Vorbereiten und Befestigen elektromagnetisch zu schützen. Dann werden die beiden UAVs getrennt und gehen zu den Startpunkten.
Nun wenden wir uns dem "Prinzip der Massentrennung" zu.
Zunächst analysieren wir den üblichen Quadrocopter in die Hauptkomponenten.
Die meisten von ihnen bestehen aus einer Stromquelle; Antriebsmechanismen und Nutzlast.
Zweitens ist die Verbindung dieser Elemente an Bedingungen geknüpft, und das Ersetzen durch analoge Elemente von anderen Koptern ist durchaus zulässig. Sie können die Belastung der Stromquelle variieren, indem Sie das Gewicht der Nutzlast ändern oder das Gewicht leicht von den Antriebsmechanismen entfernen (was die Stärke und Zuverlässigkeit der Drohne beeinträchtigen kann).
Der entscheidende begrenzende Faktor ist die Stromquelle in dieser gesamten Triade, dem schwächsten Glied. Es ist diese Schwäche, die am einfachsten durch Ersatz zu „behandeln“ ist, aber nicht am Boden ... sondern in der Luft!
Um das Problem des Langzeitaufenthalts in der Luft zu lösen, benötigen wir einen kleinen Quadrocopter mit der Funktion, die Batterie an die Hauptdrohne zu liefern. Es wird bereits ein "Andocken" und "Nachladen" eines großen Multikopters mit Hilfe eines Manipulatorarms (ähnlich dem IBM-Patent) geben.
Auf diese Weise kann die Drohne unbegrenzt am Punkt bleiben oder vom Ladepunkt in der Luft fliegen (vorausgesetzt, es ist möglich, bei Bedarf mit dem Tanker anzudocken).
Durch diese Entscheidung wird unnötige Energieverschwendung zum Absenken und Anheben vermieden, und es besteht auch die Möglichkeit, einen Teil der Nutzlast in der Luft zu ersetzen (alle mit derselben Roboterhand).
Von der Seite sieht der Prozess aus wie das Entfalten von Nistpuppen. Vor allem, wenn mehrere Drohnen aufgeladen werden und diese unterschiedlich groß sind (aber immer noch kleiner als der Hauptkopter).
Der Betriebsalgorithmus einer kleinen Ladedrohne lautet wie folgt:
- Annäherung an die "Beine" des Hauptcopters zum Befestigen (Andocken) mit einem Roboterarm
- Entladen-Laden in einer festen Position
- Absenken mit der "alten" Batterie oder unnötige "Nutzlast" nach unten
Diese Option zum erneuten Laden ist meiner Meinung nach nicht die einzige. Es gibt noch einen exotischen. Hier werde ich eine Analogie zum Märchen ziehen - Harry Potter und insbesondere sein Spiel in Quidwich.
Während des Spiels fingen Zauberer einen schwer fassbaren Ball mit Flügeln. Egal wie seltsam es klingt, ich schlage vor, dieselbe Drohne in der Luft zu machen, nur in unserem Fall wird der „Schnatz“ eine Batterie mit zwei Führungsflügelkontakten sein.
Es stimmt, unser Ball wird entlang einer ballistischen Flugbahn fliegen, die von einer Luftpistole in den Himmel entlassen wird. Es wird notwendig sein, seine Drohne mit einem "Handschuh" -Manipulator zu fangen und sie dann zur "Verwendung" in sich zu ziehen. Nachdem die entladene Schnatzdrohne einfach in das Empfangsgitter gefallen ist oder in Analogie zum patentgesteuerten Abstiegspaket von Amazon, senkt sich der Fallschirm sanft ab.
Es ist erwähnenswert, dass Drohnen bereits gelernt haben, Objekte mit dem Manipulator mit Geschwindigkeit zu fangen. So gelang es einem Entwicklungsteam, einen Quadrocopter zu entwickeln, der im Flug mit einer Drei-Finger-Klaue „Beute“ greifen kann. Dieser Hubschrauber imitiert somit das Verhalten von Weißkopfseeadlern, während der Prozess sehr schnell abläuft (2-3 m / s).
Video der "Adlerjagd".
Es gibt auch ein einfacheres Beispiel bereits in der Bewegung von zwei Objekten der "Jagd".
Somit ist es möglich, unnötige Energieverschwendung beim Anheben der Batterie und deren Abstieg zu vermeiden, aber das Risiko eines Fehlschlags steigt. Eine Drohnen-Matroschka ist in dieser Hinsicht sicherlich eine zuverlässigere Option.