science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Nieuwe dual-propeller drone kan twee keer zo lang vliegen

Krediet:Ecole Polytechnique Federale de Lausanne

EPFL-startup Flybotix heeft een nieuwe drone ontwikkeld met slechts twee propellers en een geavanceerd stabilisatiesysteem waarmee hij twee keer zo lang kan vliegen als conventionele modellen. dat feit, samen met zijn kleine formaat, maakt het perfect voor het inspecteren van moeilijk bereikbare delen van industriële faciliteiten zoals kanalen.

Het belangrijkste nadeel van kleine drones is hun beperkte vliegtijd, die het gevolg is van hun zware batterijen en relatief inefficiënte propellers. Dus voor langere missies, de batterij van een kleine drone moet regelmatig worden opgeladen of vervangen. Terwijl ingenieurs werken aan nieuwe ontwerpen om dit probleem aan te pakken, tot nu toe is er geen echte oplossing gevonden. Samir Bouabdallah, die meer dan 20 jaar ervaring heeft met het ontwikkelen van dronetechnologie bij EPFL en ETH Zürich, heeft een inventief voortstuwingssysteem bedacht dat is gemodelleerd naar die van helikopters. Zijn ontwerp, op de markt gebracht via zijn startup Flybotix, gebruikt slechts twee propellers en een op algoritmen gebaseerd stabilisatiemechanisme, het geven van zijn drones "de aerodynamische prestaties van een helikopter en de mechanische stabiliteit van een quadcopter." Onlangs in China voor de CES Asia-conferentie en het Venture Leaders China-programma, Bouabdallah heeft besloten de mogelijkheden in deze veelbelovende markt te onderzoeken.

Twee rotors geleid door stabilisatie-algoritmen

De vliegtijd van een drone is evenredig met zijn grootte:hoe kleiner de machine, hoe minder tijd het in de lucht kan doorbrengen. "Drones met vier rotoren zijn zeer stabiel, waardoor ze betrouwbaar en gebruiksvriendelijk zijn, " zegt Bouabdallah. Maar naarmate deze drones kleiner worden, hun propellers worden steeds inefficiënter. Dat, gecombineerd met hun beperkte batterijcapaciteit, verklaart hun verkorte vliegtijden.

Krediet:Ecole Polytechnique Federale de Lausanne

Een manier om die tijden te verlengen, is door een heel ander soort voortstuwingssysteem te gebruiken. Door het aantal propellers terug te brengen van vier naar twee, bijvoorbeeld, ingenieurs kunnen elke propeller langer en de rotor efficiënter maken. Dat scheelt ook in het benodigde vermogen, wat betekent dat de batterij van hetzelfde formaat langer meegaat. Maar tot nu toe, drones met twee propellers waren over het algemeen minder stabiel en moeilijker te manipuleren. Het ontwerp van Bouabdallah maakt gebruik van een ringachtige structuur - ongeveer 30 centimeter in diameter - waarin de propellers in het midden op elkaar zijn gestapeld en in tegengestelde richting draaien. Zijn drones lijken meer op vliegende schotels dan de machines die we gewend zijn te zien.

Een andere innovatie heeft betrekking op het stabilisatiemechanisme van zijn drones. Helikopters gebruiken een ingewikkeld transmissiesysteem waarmee piloten de bladen kunnen besturen en de stand van het vliegtuig kunnen handhaven. Maar dit systeem is zwaar, omslachtig en vraagt ​​veel onderhoud. Echter, Bouabdallah heeft een algoritme ontwikkeld dat de twee roterende krachten compenseert en dezelfde functie heeft als het transmissiesysteem van een helikopter. Zijn drones kunnen daarom net zo gemakkelijk bestuurd worden als quadcopters, met behulp van een conventioneel afstandsbedieningsapparaat.

De drone van Bouabdallah, met zijn unieke transmissiesysteem en schuim dat de buitenste ring bedekt, kan stuiteren van obstakels zonder te breken. De eerste toepassing waarop Flybotix zich richt, is het inspecteren van gevaarlijke of moeilijk bereikbare gebieden. Toen het team vorige maand in China was, kreeg het veel positieve feedback over hun technologie en legde het een aantal veelbelovende contacten. Ze hopen binnenkort hun drones op de Chinese markt te lanceren.