Інженери винайшли пропелер, лопаті якого можуть відновлювати форму після зіткнення (відео)
Японські та американські інженери розробили пропелер, лопаті якого можуть згинатися та відновлювати форму. Вони надихнулась бабками, чиї крила згинаються та одразу розпрямляються після зіткнення.
Коли такими пропелерами оснастили дрон, він втримався у повітрі після зіткнення з перешкодою. Дослідження було опубліковане у журналі IEEE Xplore.
Інженери по всьому світу вже не вперше знаходять у природі ідеї для своїх розробок. У цій роботі команда японських та американських науковців звернула увагу на комах – бабок, джмелів та ос, які легко переживають зіткнення під час польоту.
Сотні тисяч років еволюції зробили так, конструкція крил пом’якшувала силу удару. Зокрема у бабок вони мають гнучкий вузол, що працює як шарнір. Він дозволяє частині крила зігнутись, скрутитись або навіть скластись під час зовнішнього контакту.
Робототехніки підмитили, що така функція була б корисною і для дронів при виконанні різноманітних завдань. Гнучкі пропелери можуть зменшити ризик того, що дрон поранить людину, щось пошкодить або зламається, зіткнувшись із перешкодою.
Розробку назвали Tombo. Надихнувшись крилами бабки, дослідники сконструювали пропелер, здатний деформуватися та самостійно відновлювати форму. Пропелер має втулку та два крила, приєднані до втулки за допомогою гнучких сегментів. Зроблені з силіконової гуми та посилені нейлоновими волокнами, ці сегменти поглинають силу удару під час зіткнення, не дозволяючи гвинту зламатися. Для додаткової амортизації жорсткі крила доповнили вставками з такого ж матеріалу.
Гнучкі сегменти дозволяють згинати і скручувати частини пропелера. Водночас він достатньо жорсткий, щоб утримувати дрони в повітрі. Пропелери розміром 22.86 сантиметри змогли підняти квадрокоптер вагою 1,4 кілограма, а 600-грамовий дрон успішно політав на пропелерах розміром 12,7 сантиметра.
Проте, потрібно було вирішити проблему падіння дрону після зіткнення. Тому для квадрокоптера розробили режим реагування на перешкоду. Щойно пропелер її торкався, режим допомагав дрону віддалитися і стабілізуватися на безпечній відстані. Здатність пропелера швидко відновлюватися разом із режимом реагування втримали квадрокоптер у повітрі після зіткнення як з м’якими, так і з жорсткими перешкодами.
Дослідники сподіваються, що їх розробку зможуть використати для дронів, які літають у складній місцевості, при чому мається на увазі ліси, гори або щільна міська забудова. Технологію також зможуть застосувати для вітрогенераторів, щоб зменшити шкоду від зіткнення із птахами, сільськогосподарської техніки, суднових гвинтів тощо.
Бажаєте отримувати найактуальніші новини про війну та події в Україні - підписуйтесь на наш телеграм канал!