БЕСПИЛОТНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ БЕЗОПАСНОГО ПОЛЕТА В НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ БЛИЗОСТИ ОТ ЛЮДЕЙ
DOI:
https://doi.org/10.52167/1609-1817-2022-123-4-46-53Ключевые слова:
воздушные системы, приложения, интеллектуальные транспортные системы, логистикаАннотация
Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) для доставки, используемые сегодня логистическими компаниями, оснащены неэкранированными пропеллерами, которые представляют собой серьезное препятствие для доставки посылок из рук в руки. Открытые лопасти пропеллера опасны для ничего не подозревающих прохожих, домашних животных и неподготовленных пользователей. Одним из решений для обеспечения безопасности является установка на БПЛА всеобъемлющей защитной оболочки. Однако конструкции существующих конструкций сепараторов имеют низкую плотность, чтобы свести к минимуму препятствие воздушному потоку пропеллера, чтобы не снижать эффективность. Относительно большие отверстия в клетке не защищают руки и пальцы от быстро вращающихся пропеллеров. Здесь в статье описывается новый подход к безопасности и аэродинамической эффективности с помощью каркаса высокой плотности и трансформирующихся рычагов, вдохновленных коробчатой черепахой. Клетка БПЛА изготовлена из плотной и легкой сетки. При полете в непосредственной близости от людей рычаги и пропеллеры убираются и полностью герметизируются внутри корпуса, что делает БПЛА безопасным, а также уменьшает общую площадь занимаемой площади. При полете на крейсерской высоте вдали от людей и предметов рычаги и пропеллеры выходят за пределы защитной сетки, что повышает аэродинамическую эффективность более чем на 20%.
Библиографические ссылки
[1] Д. Флореано, Р. Вуд. Наука, технология и будущее малых автономных дронов // Nature. – 2015. - Т. 521, № 7553. - С. 460-466.
[2] Дж. К. Столарофф, К. Самарас, Э. Р. О'Нил, А. Люберс, А. С. Митчелл, Д. Цеперли. Использование энергии и выбросы парниковых газов в жизненном цикле дронов для коммерческой доставки посылок // Nature Communun. – 2018. - Т. 9, № 409.
[3] Р. Андреа. “Гостевая редакционная статья могут ли дроны доставить?” IEEE Trans. Автомат. Sci. Eng. – 2014. – Т. 11, № 3. - С. 647-648.
[4] Грань. “Беспилотные летательные аппараты Alphabet project wing доставят буррито в австралийские дома // https://www.theverge.com. 01.2019.
[5] Пересмотр модели воздушного пространства для безопасной интеграции систем малых беспилотных летательных аппаратов//https://www.utm.arc.nasa.gov/docs /Amazon_Revising. 07.2015.
[6] Д. Мурманн. Исследовательская летная кампания DHL parcelcopter 2014 для экстренной доставки лекарств // https://www.icao.int/Meetings/RPAS/RPAS Симпозиум представительство. 2015.
[7] А. Клапток, А. Бриод, Л. Далер, Дж. К. Зуффери, Д. Флореано, “Защита от столкновений пружин Эйлера для летающих роботов”, в Proc. IEEE Int. Конф. Интеллект. Система роботов. - 2013. - С. 1886-1892.
[8] А. Бриод, П. Корнатовски, Дж. К. Зуффери и Д. Флореано, “Летающий робот, устойчивый к столкновениям”, J. F. Robot. - 2014. - Т. 31, № 4. - С. 496-509.
[9] П. М. Корнатовски, С. Минчев и Д. Флореано, “Грузовой беспилотник, вдохновленный оригами”, в Прок. IEEE Int. Конф. Интеллект. Robots Syst. - 2017. - С. 6855-6862.
[10] А. Калантари и М. Спенко, “Проектирование и экспериментальная проверка HyTAQ, гибридного наземного и воздушного квадрокоптера”, в Proc. Международный стандарт IEEE. Конф. Робот. Автореф. - 2013. - С. 4445-4450.
[11] C. J. Салаан, К. Тадакума, Ю. Окада, Э. Такане, К. Оно, С. Та-Докоро, “Беспилотный летательный аппарат с двумя пассивными вращающимися полусферическими оболочками для физического взаимодействия и силовой привязки в сложной среде”, в Proc. IEEE Int. Конф. Робот. Авт. - 2017. - С. 3305-3312.
[12] К. Дж. Салаан, К. Тадакума, Ю. Окада, Ю. Сакаи, К. Оно, С. Тадокоро, “Разработка и экспериментальная проверка летательного аппарата с пассивной вращающейся оболочкой на каждом роторе”, IEEE Robot. Автомат. Письмо. 2019. - Т. 4, № 3. - С. 2568-2575.
[13] П. Абтахи, Д. Я. Чжао, Л. Э. Джейн, Дж. А. Ландей, “Беспилотник рядом со мной: исследование сенсорного взаимодействия человека и дрона”, в Proc. ACM взаимодействуют. Толпа. Носимые повсеместные технологии. – 2017. - Т. 1, № 3. - С. 1-8.
[14] Дж. Салаан, Ю. Окада, К. Ходзуми, К. Оно, С. Тадокоро, “Улучшение летных характеристик БПЛА за счет уменьшения силы сопротивления сферической оболочки”, в Proc. IEEE Int. Конф. Интеллект. Система роботов. - 2016. - С. 1708-1711.
[15] Р. Махони, В. Кумар, П. Корк, “Мультироторные летательные аппараты: моделирование, оценка и управление квадрокоптером”, IEEE Robot. Автомат. Журнал. -2012. – Т. 19, № 3. - С. 20-32.
[16] Х. Маэда, М. Окаути, Ю. Симада, “Модель для анализа удара между теннисной ракеткой и мячом”, ISBS-Conf. Прок. Архив. – 2000. - Т. 1, № 1. - С. 35-38.
[17] Североамериканская бокс-черепаха // https://zoomed.com/north-american-box-turtle. 07.2019.
[18] Проект "Ной". “Богато украшенная коробчатая черепаха // https: //www.projectnoah.org/spottings. 07.2019.
[19] Д. М. Брэмбл, “Кинезис оболочки Эмидид: биомеханика и эволюция”, в Proc. Copeia. - 1974. - С. 707-727.
[20] П. М. Корнатовски, М. Феросхан, У. Стюарт, Д. Флореано, “Обратная сторона вверх: переосмысление положения посылки для воздушной доставки”, IEEE Robot. Автомат. Письмо. - 2020. - DOI: 10.1109/LRA.2020.2993768.
[21] Б. Хоэндорф и др., “Длины, обхваты и диаметры детских пальцев в возрасте от 3 до 10 лет”, Анналы анатомии-Anatomischer Anzeiger. - 2010. - Т. 192, № 3. - С. 156-161.
[22] Р. Г. Снайдер, “Физические характеристики детей, связанные со смертью и травмами при проектировании безопасности потребительских товаров”, Респ. № PB-242 221/ 0GA.- 1975. - С. 241.
[23] У. Ф. Линдси, “Сопротивление цилиндров простых форм”, NACA. Бостон, Массачусетс, США, Годовой отчет 619, 1938.
[24] М. Маллик, А. Кумар, Н. Тамболи, А. Кулкарни, “Исследование коэффициента лобового сопротивления для потока, проходящего мимо цилиндра”, Int. J. Civil Eng. Res. -2014. - Т. 5, № 4. - С. 301-306.
[25] RCbenchmark.com//https://www.rcbenchmark.com/pages/series-1580-thrust-stand-dynamometer. 03.2019
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2022 Марина Калекеева, Индира Асилбекова, Айнур Абжапбарова
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
