Квадрокоптеры строят верёвочный мост
Мультикоптеры — это не просто дорогие игрушки, которые иногда могут снимать красивые ролики и фотографии с закреплённой на них камеры. Беспилотникам можно придумать куда больше применений, чем доставка лёгких грузов. Мультикоптеры с лёгкостью выполняют сложные и точные движения, они достают заданные точки в пространстве, огибая препятствия, и зависают в пространстве. К недостаткам можно отнести низкую массу полезной нагрузки. Как демонстрируют исследователи Швейцарской высшей технической школы Цюриха, квадрокоптеры в состоянии сообща работать с верёвкой и построить мост, по которому сможет пройти человек.
На видеоролике выше беспилотники-квадрокоптеры строят сложную структуру. Всё происходит в специальной комнате размером 10×10×10 метров в Цюрихе, которая носит название Flying Machine Arena. Пространство комнаты пусто — там есть лишь камеры, высокоточная система захвата движений, беспроводная сеть связи и направляющие структуры, на которые и опирается создаваемый мостик. Вычисления для управления выполняются на земле. Мост строится из полиэтиленовой верёвки марки «Дайнима» (Dyneema). Это эластичный материал с высоким отношением веса к прочности. При диаметре в 4 миллиметра нить весит 7 граммов на метр и выдерживает до 1300 килограммов.
На каждом из беспилотников установлена катушка с верёвкой, а направляется она с помощью специального желобка с выходным отверстием между пропеллеров. Каждая бобина имеет электродвигатель для контроля натяжения нити. Мост вяжется с использованием различных техник: это узлы, петли и заплетения. На мост длиной 7,4 метра ушло примерно 120 метров верёвки. Сначала определяется местоположение направляющих металлических конструкций и нужные исходные точки. Затем мост собирается полностью в автоматическом режиме без участия человека. Беспилотники лишь размещают верёвки с использованием уже существующих свай-направляющих.
Чтобы добиться правильной работы, система измеряет внешние силы и моменты в процессе работы. Полученные данные учитываются. После сбора моста по нему можно сразу же ходить, что исследователи и демонстрируют в размещённом до ката видеоролике. Лишь после этого добавляются стабилизаторы, чтобы мост не качался, и по нему было легче передвигаться.
Команда исследователей создала программное обеспечение для облегчения процесса создания подобных структур и постройки их с помощью беспилотников. Набор симулирует конструкцию, располагает шаги сбора в нужном порядке и оценивает структуру до начала процесса сборки.
Это уже не первая подобная демонстрация: два года назад исследователи опубликовали не менее эффектный видеоролик, пусть и не пытающийся демонстрировать практическое применение технологии.
Страница проекта на сайте Швейцарской высшей технической школы Цюриха
