ZeRone — дрон, который конструктивно не может причинить вред пользователю

Японские инженеры из исследовательского подразделения компании NTT docomo представили ZeRone — беспилотный аэростат в виде шара, способный маневрировать с помощью пьезоэлектрических воздушных двигателей. Поскольку в аппарате не используются вращающиеся на высокой скорости винты, а его корпус является мягким, он представляет меньшую опасность для окружающих, нежели традиционные коптеры, рассказывают авторы статьи, опубликованной в рамках конференции CHI 2019.

Как сообщается, новоиспеченное устройство представляет собой шар диаметром 60 см из покрытой алюминием полимерной пленки, вмещающий 140 литров гелия, благодаря которому аппарат может нести на себе полезный груз массой 89 граммов. Снаружи на шаре закреплена тонкая рама из углеродных волокон, на которой расположены 24 двигателя, а также плата управления, аккумулятор и камера.

Масса всех компонентов подобрана таким образом, чтобы аэростат имел нейтральную плавучесть в воздухе. Соответственно, двигатели, организованные в две группы по 12 штук и установленные на противоположных сторонах шара, необходимы аппарату только для маневрирования.

Отметим, что каждый двигатель представляет собой небольшую камеру с большим отверстием на одной стороне и малым — на противоположной. Внутри этой камеры располагается пьезоэлектрический элемент, который колеблется с частотой 26 килогерц и заставляет воздух перемещаться из большого отверстия в малое.

Поскольку двигатели работают на большой частоте, они издают ультразвук, неслышимый для людей. Вместе с тем, назвать аэростат бесшумным нельзя — до окружающих от него доносятся звуки выходящего из сопел воздуха.

Измерения показали, что на расстоянии трех метров громкость звука от двигателей ZeRone составляет не более 51 децибела, что примерно соответствует громкости обычного разговора в тихом помещении. Для сравнения, шум, производимый DJI Phantom II на расстоянии 15 метров, равен 80 децибел.

Разработчики продемонстрировали видео полета аэростата и показали, что он устойчив к внешним воздействиям. Авторы считают, что в будущем на основе этой разработки можно создать беспилотник для отображения на нем рекламы или важных объявлений.

В то же время, инженеры отмечают, что им пока не удалось решить одну из главных проблем малых беспилотников: время работы двигателей ZeRone на максимальной тяге составляет около 30 минут, хотя сам шар может оставаться в воздухе на протяжении нескольких недель.

Источник: N+1