DelFly
DelFly to w pełni sterowalny , wyposażony w kamerę mikropojazd powietrzny lub ornitopter , opracowany w Micro Air Vehicle Lab na Politechnice w Delft we współpracy z Uniwersytetem Wageningen .
Projekt DelFly koncentruje się na w pełni funkcjonujących systemach i stosuje podejście odgórne do coraz mniejszych i bardziej autonomicznych MAV-ów z trzepoczącymi skrzydłami .
DelFly Micro o rozpiętości skrzydeł 10 cm i wadze 3,07 grama jest najmniejszym sterowanym trzepoczącym skrzydłem MAV do swobodnego latania, wyposażonym w kamerę i nadajnik wideo. Istnieją mniejsze MAV-y z trzepoczącymi skrzydłami, ale bez kamery pokładowej. W szczególności hobbysta z Albany w stanie Nowy Jork zbudował trzepoczące skrzydło MAV o masie 920 mg i rozpiętości zaledwie 60 mm, które jest jak dotąd najmniejszą na świecie wolno latającą klapą .
28-centymetrowy 16-gramowy DelFly II był zdolny do pionowego startu i lądowania oraz zademonstrował uproszczone formy lotu autonomicznego, głównie z wykorzystaniem przetwarzania poza pokładem.
DelFly Explorer mierzy 28 centymetrów, waży 20 gramów i jest wyposażony w miniaturowy stereowizyjny system wizyjny do autonomicznego lotu w budynkach.
DelFly Nimble to bardzo zwinny, bezogonowy MAV z trzepoczącymi skrzydłami. Steruje, modyfikując ruchy skrzydeł, co pozwala mu wykonywać szybkie manewry, takie jak przewroty o 360 stopni. Jednym z jego zastosowań jest badanie lotu owadów; naśladując niezwykle szybkie manewry ucieczki muszek owocówek, ujawnił nowy mechanizm aerodynamiczny, który pomaga wykonywać szybkie skręty. Startup Flapper Drones opracowuje komercyjną wersję DelFly Nimble do zastosowań w sektorze rozrywki (pokazy dronów, festiwale, parki rozrywki).
Historia
Projekt DelFly rozpoczął się w 2005 roku jako ćwiczenie syntezy projektu dla grupy studentów Bachelor of Science na Wydziale Inżynierii Lotniczej i Kosmicznej TU Delft . Projekt trzepoczącego skrzydła był prowadzony przez Uniwersytet Wageningen , zdalne sterowanie i integracja mikrokamery przez Ruijsink Dynamic Engineering , a przetwarzanie obrazu w czasie rzeczywistym przez TU Delft. Rezultatem tego ćwiczenia był DelFly I , 50 cm rozpiętości skrzydeł , 21- gramowy trzepoczący MAV wyposażony w kamerę. DelFly I był w stanie latać zarówno szybko, jak i wykonywać powolny lot w zawisie, zapewniając jednocześnie dość stabilne obrazy z kamery.
W 2007 roku powstał DelFly II : MAV o rozpiętości skrzydeł 28 cm i wadze 16 gramów, wyposażony w kamerę pokładową. Ta wersja była nie tylko mniejsza, ale miała znacznie szerszą obwiednię lotu, od lotu do przodu 7 m/s do lotu bliskiego zawisu, a nawet lotu do tyłu z prędkością -1 m/s. W przeciwieństwie do DelFly I, DelFly II mógł startować i lądować pionowo. Czas lotu DelFly II wynosił około 15 minut.
Po DelFly II w 2008 roku pojawił się DelFly Micro , o rozpiętości skrzydeł 10 cm, trzepoczącym skrzydle MAV o masie 3,07 grama, również wyposażony w kamerę. DelFly Micro jest w pełni sterowalny dzięki 3 kontrolkom przepustnicy, steru wysokości i steru kierunku. Biorąc pod uwagę ograniczoną energię pokładową, czas lotu DelFly Micro wynosił około 2 do 3 minut. DelFly Micro znalazł się w księdze rekordów Guinnessa w 2009 roku jako najmniejszy samolot na świecie wyposażony w kamerę.
DelFly brał udział w edycjach zawodów Micro Air Vehicle w latach 2005, 2007, 2008, 2010 i 2013 i był pierwszym pojazdem, który zademonstrował w pełni autonomiczny lot w pomieszczeniach.
DelFly Explorer powstał w 2013 roku . Posiada stereowizyjny system wizyjny, który pozwala na autonomiczne omijanie przeszkód nawet w nieznanym i nieprzygotowanym otoczeniu.
DelFly Nimble , zaprezentowany w 2018 roku , jest pierwszym bezogonowym DelFly. Jest znacznie bardziej zwinny niż wcześniejsze projekty; może unosić się w powietrzu i lecieć w dowolnym kierunku z prędkością do 7 m/s w locie do przodu. Ma stosunkowo prostą konstrukcję i opiera się na komercyjnie dostępnych elementach półek i częściach drukowanych w 3D.
W 2019 roku powstał technologiczny spinoff Delft University of Technology Flapper Drones opracowujący komercyjną wersję DelFly Nimble.
Wpływ
DelFly opiera się na relacjach skalowania dla aerodynamicznego projektu trzepoczących skrzydeł, które zostały odkryte w laboratorium Dickinson w Caltech we współpracy z Uniwersytetem Wageningen. Wcześniejsze badania w laboratorium Dickinson również zainspirowały Robobee , zarówno Robobee, jak i projekt DelFly wywodzą się z badań nad modelami robotów latających owadów. DelFly wpłynął na TechJect Dragonfly UAV , a FlyTech Dragonfly wśród wielu innych odnosi się do rozwoju DelFly.
Wyzwania projektowe
Projekt autonomicznych, lekkich, ważących mniej niż 20 gramów MAV-ów z trzepoczącymi skrzydłami stanowi wyzwanie w różnych dziedzinach, w tym w materiałach , elektronice , sterowaniu , aerodynamice , wizji komputerowej i sztucznej inteligencji . Wszystkie te domeny zasilają się nawzajem. Na przykład badania nad konstrukcją i aerodynamiką skrzydeł zwiększyły efektywność lotu i wielkość generowanej siły nośnej. Pozwala to na zabranie na pokład większego ładunku, takiego jak więcej pokładowych czujników i przetwarzania. Z kolei takie pokładowe przetwarzanie można wykorzystać do wykonywania automatycznych manewrów w tunelu aerodynamicznym, pomagając w tworzeniu lepszych modeli DelFly i jego aerodynamiki Reynoldsa .
Aplikacje
MAV-y z trzepoczącymi skrzydłami mają naturalny wygląd i są z natury bezpieczne dzięki swojej niskiej wadze i niskim prędkościom skrzydeł. To czyni je szczególnie odpowiednimi do lotów w pomieszczeniach, również w obecności ludzi. Ponadto MAV-y z trzepoczącymi skrzydłami mogą być używane jako zabawki ( rzeczywistość rozszerzona ), ale inne możliwe zastosowania obejmują inspekcję wewnętrznych konstrukcji przemysłowych lub strumieniowe przesyłanie wideo tłumu podczas imprez w pomieszczeniach. DelFly dobrze lata w pomieszczeniach z wyłączoną klimatyzacją oraz na zewnątrz przy bardzo słabym wietrze.
Wyjątkowe możliwości lotu DelFly Nimble w połączeniu z nieodłącznym bezpieczeństwem i naturalnym wyglądem otworzyły nowe zastosowania w sektorze rozrywki. Startupowa firma Flapper Drones dalej rozwija technologię pokazów dronów podczas koncertów, festiwali iw parkach rozrywki.