Kvadrokoptéra, ktorá sedí na elektrickom vedení, aby sa nabíjala
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 11. 4. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Výdrž batérie by pre drony nebola problémom, keby sa mohli podľa potreby nabíjať priamo na elektrickom vedení v teréne. Presne to teraz dokáže nová experimentálna kvadrokoptéra, ktorá sa vďaka tomu môže vznášať takmer neobmedzene dlho.
Technológiu nabíjania, ktorú vyvinuli vedci z Univerzity v Južnom Dánsku, by mohli využívať drony vykonávajúce najrôznejšie úlohy. Predpokladá sa však, že ju budú využívať predovšetkým autonómne drony, ktoré budú vykonávať kontroly elektrického vedenia. Koniec koncov, tieto drony už budú neustále v dosahu vedení.
Vedci začali s komerčným rámom dronu Tarot 650 Sport z uhlíkových vlákien, potom pridali elektrický pohonný systém kvadrokoptéry, lítiovo-polymérovú batériu s kapacitou 7 000 mAh a elektronické komponenty, ako je napríklad mikropočítač Raspberry Pi 4 B, modul autopilota Pixhawk V6X, radarovú jednotku s milimetrovými vlnami a RGB videokameru.
Dôležité je aj to, že na vrch dronu nainštalovali pasívne ovládané uchopovače napájacieho vedenia. Toto zariadenie sa nachádza v systéme vedenia kábla pozostávajúcom z dvoch široko rozmiestnených ramien naklonených dovnútra. Keď palubný softvér dronu zistí, že sa jeho batéria vybíja, dron pomocou kamery a radaru vyhľadá najbližšie elektrické vedenie a potom letí priamo k tomuto vedeniu zospodu.
Po dosiahnutí elektrického vedenia nasmeruje systém vedenia kábla na drone elektrické vedenie do uchopovača. Keď sa vedenie dostáva dovnútra, tlačí na dve elastomérové pásky, ktoré prekrývajú voľný priestor medzi dvoma gumenými stranami uchopovača. Táto činnosť spôsobí, že sa tieto strany rýchlo uzavrú nad elektrickým vedením, pričom nie je potrebné žiadne napájanie.
Po uchopení vedenia sa spustí magnetický riadiaci obvod, ktorý napája uchopovač a udržiava ho pevne uzavretý okolo vedenia, zatiaľ čo dron visí pod ním. Indukčná nabíjačka umiestnená na vrchu dronu potom začne čerpať prúd z elektrického vedenia. Po úplnom nabití batérie sa uchopovač otvorí a dron môže pokračovať v kontrole elektrického vedenia.
Treba poznamenať, že na prvé spustenie uchpovača je potrebný len malý ťah dronu smerom nahor. Okrem toho, ak je napätie napájacieho vedenia dostatočné, slúži ako zdroj energie pre riadiaci obvod. V opačnom prípade sa používa batéria dronu.
Pri terénnych testoch vykonaných na elektrickom vedení na dánskom letisku HCA dokázal demonštračný dron s hmotnosťou 4,3 kg pracovať viac ako dve hodiny, pričom medzi jednotlivými kontrolami vedenia sa jeho batéria nabíjala päťkrát. Vedci teraz pracujú na zvýšení odolnosti systému a dúfajú, že ho budú testovať na vzdialenejších miestach a v nepriaznivých poveternostných podmienkach.
Vo videu na začiatku článku alebo priamo TU si môžete pozrieť dron v akcii s uchopovačom napájacieho kábla. Príspevok o tomto výskume bude prezentovaný na Medzinárodnej konferencii IEEE o robotike a automatizácii 2024.
