Ce n'est pas un secret que le principal problème avec les drones à batterie est leur temps de vol. Il est souvent proposé de le résoudre soit en passant à une source d'énergie plus énergivore, soit par une recharge à distance. La solution originale sous la forme de l'installation de panneaux solaires sur l'hélicoptère, ou je ne prends pas en compte le travail d'un long fil dans ce cas.
Ma décision est beaucoup plus simple, moins chère ... et ressemble au processus de jouer avec un jouet connu dans le monde entier.
Pour commencer, je donnerai des exemples de technologies qui formeront la base des "poupées gigognes".
Drone avec des mains pour capturer des objets. Ce sera la base de la possibilité de fournir un processus de remplacement de la batterie.
Il existe également un brevet d'IBM qui décrit le système de «relais d'air». Dans ce cas, les drones auront une plaque de guidage mobile installée dans la partie inférieure, où le paquet serait maintenu en place à l'extrémité de la plate-forme extensible équipée d'un dispositif de connexion électromagnétique. Pendant ce temps, sur le côté supérieur, il y aurait un bras spécial avec une station d'accueil à la fin.
Lors de la commande d'un colis, les employés de l'entrepôt emballaient et expédiaient les marchandises à l'acheteur à l'aide d'un drone. Pendant ce temps, le client enverrait son propre drone pour intercepter. Les deux appareils fonctionnant sous le contrôle du «cloud» se rencontreraient à un certain point.
Lors de la «réunion», le dispositif d'expédition a abaissé le colis à la plate-forme, tandis que le second ouvrait les bras supérieurs qui se connectaient à la serrure. Sur le drone de l'expéditeur, le colis est connecté à un anneau qui s'est déplacé le long des lames connectées. Après l'amarrage avec le récepteur, il y a eu une inclinaison synchrone des drones, après quoi l'anneau glisse le long des pales du drone de l'expéditeur vers le récepteur, emportant le paquet avec lui. Une fois l'anneau fixé sur l'UAV du récepteur, sa plate-forme glisse vers le bas pour fournir une protection électromagnétique à l'emballage avant qu'il ne soit préparé et fixé. Ensuite, les deux drones sont déconnectés et vont aux points de départ.
Nous passons maintenant au «principe de séparation des masses».
Tout d'abord, nous analyserons le quadricoptère habituel dans les principaux composants.
La plupart d'entre eux consistent en une source d'alimentation; mécanismes de conduite et charge utile.
Deuxièmement, l'interconnexion de ces éléments est conditionnelle et le remplacement par des éléments analogiques d'autres copters est tout à fait autorisé. Vous pouvez faire varier la charge sur la source d'alimentation en modifiant le poids de la charge utile ou en retirant légèrement le poids des mécanismes de conduite (ce qui peut affecter la force et la fiabilité du drone).
Le principal facteur limitant est la source d'alimentation de toute cette triade, le maillon le plus faible. C'est cette faiblesse qui est la plus facile à "soigner" par remplacement, mais pas au sol ... mais en l'air!
Pour résoudre le problème du long séjour dans les airs, nous avons besoin d'un petit quadricoptère, ayant pour fonction de délivrer la batterie au drone principal. Il y aura déjà «amarrage» et «rechargement» d'un gros multicoptère à l'aide d'un bras manipulateur (similaire au brevet IBM).
Ainsi, le drone pourra rester indéfiniment au point, ou voler depuis le point de charge dans les airs (à condition qu'il soit possible de «s'arrimer au ravitailleur» si nécessaire).
À la suite de cette décision, le gaspillage d'énergie inutile pour la descente-levage est éliminé, et il est également possible de remplacer une partie de la charge utile dans l'air (tous avec la même main robotisée).
De côté, le processus ressemblera à des poupées gigognes dépliantes. Surtout s'il y aura plusieurs drones de charge, et ils seront de tailles différentes (mais toujours plus petits que l'hélicoptère principal).
L'algorithme de fonctionnement d'un petit drone de charge sera le suivant:
- approche des "jambes" de l'hélicoptère principal pour la fixation (amarrage) avec un bras robotisé
- déchargement-chargement en position fixe
- abaissement avec la "vieille" batterie, ou "charge utile" inutile vers le bas
Cette option de rechargement n'est pas la seule à mon avis. Il y en a un autre exotique. Ici, je vais faire une analogie avec le conte de fées - Harry Potter, et plus précisément son jeu à Quidwich.
Pendant le jeu, les sorciers ont attrapé une balle insaisissable avec des ailes. Aussi étrange que cela puisse paraître, je propose de faire le même drone dans les airs, seulement dans notre cas le "mouchard" sera une batterie avec deux ailes de guidage-contacts.
Certes, notre balle volera le long d'une trajectoire balistique, libérée d'un pistolet à air dans le ciel. Il faudra attraper son dron avec un manipulateur «gant», puis le tirer en lui-même pour «l'utiliser». Une fois que le drone vif est déchargé sur la grille de réception, ou par analogie avec la parcelle de descente d'Amazon contrôlée par brevet, le parachute descend en douceur.
Il convient de noter que les drones ont déjà appris à attraper des objets avec le manipulateur à grande vitesse. Une équipe de développement a donc réussi à créer un quadricoptère, capable de saisir des «proies» en vol à l'aide d'une griffe à trois doigts. Cet hélicoptère imite ainsi le comportement des pygargues à tête blanche, alors que le processus se déroule très rapidement (2-3 m / s).
vidéo de la "chasse à l'aigle".
Il y a aussi un exemple plus simple déjà dans le mouvement de deux objets de "chasse".
Ainsi, il sera possible d'éviter un gaspillage inutile d'énergie lors du levage de la batterie et de sa descente, mais le risque de raté augmentera. Un matriochka de drone est certainement une option plus fiable à cet égard.