Multicopter是基于套叠娃娃还是“抓小猪”的原理?


电池供电的无人机的主要问题在于飞行时间,这已经不是什么秘密了。 通常建议通过切换到能源消耗更大的能源或通过远程充电来解决此问题。 最初的解决方案是在直升机上安装太阳能电池板,或者在这种情况下,我不考虑长电线的工作。

我的决定更简单,更便宜……而且类似于玩世界闻名的玩具的过程。

首先,我将举例说明将构成“嵌套娃娃”基础的技术。


无人机用手捕捉物品。 这将成为可能提供电池更换过程的基础。

IBM还有一项专利描述了“空气继电器”系统。 在这种情况下,无人机将在下部安装一个可移动的导向板,该包装将在装有电磁连接装置的可扩展平台的末端固定在适当位置。 同时,在上侧将有一个特殊的臂,末端带有一个扩展坞。



订购包裹时,仓库工作人员将使用无人机将货物打包并运送给买方。 同时,客户会发送自己的无人机来拦截。 在“云”的控制下运行的两个设备都将在某个时刻相遇。

在“会议”上,托运人设备将包裹降到平台上,而第二个设备将打开与锁相连的上臂。 在托运人的无人机上,包裹被连接到沿着连接的刀片移动的环上。 与接收器对接后,无人机同步倾斜,然后,环将刀片从托运人的无人机滑落到接收器,随身带走了包裹。 在将环固定在接收器的无人机上后,其平台向下滑动以在包装准备和固定之前为包装提供电磁保护。 然后,将这两个无人机断开连接并转到起点。

现在我们转向“群众分离原则”。

首先,我们将分析普通直升机的主要组成部分。
它们中的大多数由电源组成。 驱动机构和有效载荷。

其次,这些元件的互连是有条件的,并且完全允许用其他直升机的模拟元件进行替换。 您可以通过改变有效负载的重量或从驱动机构上稍微减轻重量来改变电源的负载(这可能会影响无人机的强度和可靠性)。

关键的限制因素是整个三脚架中最薄弱的一环。 正是这种弱点最容易通过替换来“治疗”,而不是在地面上……而是在空中!

为了解决长期在空中停留的问题,我们需要一个小型直升机,其功能是将电池运送到主无人机。 借助机械臂(类似于IBM专利),大型多直升机已经可以“对接”和“重新装载”。

因此,无人驾驶飞机将能够无限期停留在该点,或从空中的充电点飞行(前提是必要时可以“与加油机对接”)。

作为该决定的结果,消除了用于降低提升的不必要的能量浪费,并且还存在替换空气中的部分有效载荷的可能性(全部都由同一只机械手操作)。

从侧面看,该过程看起来像是展开嵌套娃娃。 特别是如果有几架充电无人机,它们的大小会有所不同(但仍小于主直升机)。

小型充电无人机的运行算法如下:



  • 接近主直升机“腿”的机械臂固定(对接)
  • 卸货-固定位置
  • 用“旧”电池降低,或降低不必要的“有效载荷”

我认为,此重装选项不是唯一的。 还有另一种异国情调的。 在这里,我将比喻童话故事-哈利·波特(Harry Potter),尤其是他在Quidwich的游戏。

在比赛中,巫师们抓住了一个带有翅膀的难以捉摸的球。 无论听起来多么奇怪,我都建议在空中做同样的无人机,只有在我们这种情况下,“小偷”才是带有两个引导翼接触的电池。



没错,我们的球会沿着弹道飞行,从气枪射向天空。 有必要用“手套”操纵器抓住他的dron,然后将其拉入自身以进行“使用”。 在将释放的告密者无人机简单地下降到接收电网之后,或者类似于从亚马逊获得专利控制的下降包裹,降落伞平稳地下降。

值得注意的是,无人机已经学会了用机械手快速捕捉物体。 因此,一个开发团队设法制造了一种直升机,该直升机可以使用三指爪抓取飞行中的“猎物”。 因此,这种直升机模仿了秃鹰的行为,而这一过程发生得非常快(2-3 m / s)。


“猎鹰”视频。

在移动两个“狩猎”对象时,已经存在一个更简单的示例。


因此,有可能避免在提起电池及其下降时不必要的能量浪费,但是会增加遗漏的风险。 在这方面,无人驾驶飞机无疑是更可靠的选择。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN423415/


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