Studenti napravili hibridni dron koji može letjeti, zaroniti u vodu i ponovo se vinuti u zrak

Prototip je kreiran za diplomski rad i demonstrira brze prijelaze iz zraka u vodu, koji su čak iznenadili i njegove tvorce.

@alokjainmp Andrei Copaci’s 3D-printed drone flies & swims with variable pitch props. #Robotics #Innovation ♬ original sound - Alok Jain

Najvažniji dio performansi drona je sistem promjenjivog propelera, čije se lopatice okreću pod različitim uglovima u vodi i zraku. Nagib lopatica je veći u zraku kako bi se stvarao protok zraka, dok je u vodi manji u svrhu smanjenja otpora te povećanja efikasnosti. Ovi propeleri također mogu stvoriti negativni potisak za preciznije manevrisanje pod vodom.

"Razvoj podvodno-zračnog drona označava veliki korak naprijed u robotici, pokazujući da jedno vozilo može efikasno funkcionisati u zraku i u vodi zahvaljujući upotrebi varijabilnih propelera“, rekli su studenti za Live Science.

Na snimcima se vidi kako letjelica polijeće pored velikog bazena, zaranja, kratko "pliva", a zatim se vertikalno vraća u zrak, ponavljajući rutinu više puta, prikazanu iz različitih uglova kamere. Zasluge za omogućavanje tog brzog, ponavljajućeg prijelaza, studenti pripisuju sistemu propelera.

Tim je modelirao dron, projektovao mehanizam propelera i izradio komponente pomoću 3D printera i računarske numeričke kontrolne mašine. Zatim su studenti programirali dron prilagođenim softverom, prije nego što su prešli u testnu fazu. Prema objavi vanrednog profesora Petra Đurđevića na LinkedInu, cijeli ciklus dizajna, izrade i testiranja odvijao se tokom dva akademska semestra. Đurđević vodi istraživačku grupu za offshore dronove i robote na Univerzitetu Aalborg.

Studenti kažu da je ova hibridna platforma zasad samo prototip, ali je proces dokazao da relativno dostupni alati, aditivna proizvodnja, CNC obrada i prilagođeni kod, mogu proizvesti složeno vozilo za dvostruko okruženje.

Hibridni dronovi nisu u potpunosti novost.. Izvještaj Live Sciencea navodi da su istraživači s Univerziteta Rutgers predstavili sličan prototip zrak-voda 2015. godine, a kineski naučnici su 2023. godine pokazali sličan tranzicijski manevar.

Ono što izdvaja projekt studenata iz Aalborga je glatkoća prelaska između dva okruženja snimljena u jednom kontinuiranom kadru i postignuta jednostavnim rješenjem zasnovanim na propeleru, a ne složenijim mehaničkim rekonfiguracijama.

Što se tiče toga gdje bi takve mašine mogle ići sljedeće, studenti vide široku korisnost.

"Neke od primjena su vojska, inspekcije plovila, istraživanje mora, potraga i spašavanje“, rekli su studenti.

Dok trenutna letjelica predstavlja dokaz koncepta, ti slučajevi upotrebe nagovještavaju zašto bi jeftina, lako izrađena platforma, koja može izviđati i iznad i ispod površine, mogla privući ozbiljnu pažnju.

Zasad dron služi kao demonstracija koja pokazuje da jedno kompaktno vozilo može podnijeti dva radikalno različita fluidna okruženja uz minimalne prekide, polijetanje, zaranjanje i ponovno polijetanje, a sve to po komandi.