Onderzoekers tonen minidrone die zichzelf uitvouwt

Onderzoekers van de Technische Universiteit van Lausanne hebben een minidrone getoond die zichzelf binnen 0,3 seconde kan uitvouwen. Ze haalden daarvoor inspiratie uit origamitechnieken. Een toekomstige versie moet zichzelf ook weer kunnen opvouwen.

De onderzoekers presenteren het prototype van hun ontwerp op de International Conference on Robotics and Automation, die volgende week plaatsvindt in Seattle. Opgevouwen is de drone 68x68x35mm groot; uitgeklapt nemen de afmetingen toe tot 160x160x35mm. Het gewicht bedraagt 39g.

Opvouwbare drones bestaan al langer, maar om de drone klaar te maken voor een vlucht, moet de operator de propellerarmen vaak handmatig uitklappen. Dat kost extra tijd, en bovendien kan de gebruiker daarbij fouten maken.

In het onderzoek worden drie strategieën beschreven waarmee een uitvouwbare constructie kan worden gemaakt. Allereerst zijn er constructies die op verschillende punten scharnieren. Die zijn eenvoudig om te ontwerpen, maar complex om te maken. Daarbij vertaalt de techniek zich slecht naar grotere constructies. Er zijn ook materialen die van zichzelf zo flexibel zijn dat ze kunnen worden opgevouwen. Die zijn simpeler, maar de buigbaarheid van het materiaal is dan de beperkende factor. De onderzoekers gebruiken voor hun drone daarom een derde methode, die zijn inspiratie vindt in origamitechnieken. Daarbij worden in 2d constructies ontworpen die zich laten omvouwen tot een 3d-vorm.

De vier propellerarmen zijn gemaakt van 0,3mm dik fiberglass met een laagje Icarex, een soort polyester dat bijvoorbeeld ook voor vliegers wordt gebruikt. Opgevouwen zitten de armen in horizontale positie rond het middendeel. De hardware in de drone, waaronder printplaat, batterij, motoren en propellers, is afkomstig uit de commercieel verkrijgbare Walkera QR Ladybird.

Als de drone start, draaien alle propellers in dezelfde richting. Daardoor klappen de armen zich in dezelfde richting uit langs twee verticale vouwlijnen. Als de armen zich volledig hebben uitgeklapt, klapt een segment op een horizontale manier uit om de constructie te vergrendelen. Kleine, ingebouwde magneetjes houden alles op zijn plek. De onderzoekers kozen het vouwpatroon zo dat de armen in uitgeklapte toestand een optimale stijfheid zouden hebben, wat belangrijk is voor de vliegeigenschappen van de drone.

De hele transitie duurt slechts 0,3 seconden. De onderzoekers hebben een sensor ingebouwd die binnen 50 milliseconden detecteert of een arm zich volledig heeft uitgeklapt, waarna de rotatierichting van twee propellers wordt omgekeerd. Dat is nodig, omdat die aanvankelijk alle vier dezelfde richting op wijzen, waarmee de drone niet kan vliegen.

Hoewel de drone ook weer kan worden ingeklapt, moet dat nog met de hand gebeuren. In de toekomst willen de onderzoekers een versie uitbrengen die zichzelf ook weer kan opvouwen. Ook werken ze aan een lager gewicht en een betere crashvastheid.

Helaas!
De video die je probeert te bekijken is niet langer beschikbaar op Tweakers.net.

Reacties (33)

[Swelson]

Hier een PDF met afbeeldingen van de drone in opgevouwen toestand en meer uitleg over hoe hij zich uitvouwt: http://infoscience.epfl.c...es/ICRA_2015_Mintchev.pdf

[Verwijderd]

Ik vind het filmpje leuker : http://infoscience.epfl.ch/record/207879 Je ziet hierbij echt hoe snel de armen uitgeklapt worden. Tweakers kan beter even een paar seconden uit het filmpje knippen en op de site uploaden.

[bArAbAtsbB]

ik vraag me al langer af waarom we nog geen simpele drones hebben die je een GPS route kan laten afvliegen....ideaal voor de beveiliging van je huis/tuin....na het rondje gaat drone nr1 automatisch ad lader en vliegt drone 2 zijn rondje (eventueel uit te breiden met meer drones om een sluitend netwerk te krijgen!) (werkt natuurlijk alleen met camera drones!)

[Reactie gewijzigd door bArAbAtsbB op 31 juli 2024 23:31]

[Bas_f]

Wellicht omdat een drone laten vliegen niet geheel geruisloos is. Jouw buren zullen dit niet echt op waarde weten te schatten.

[intGod]

Als je tuin dermate groot is dat een drone interessanter is dan een paar camera's heb je geen buren, denk ik

[Disrupt0r]

Zo out of the box is de Cheerson CX-20 relatief goedkoop (215 euro) en heeft een auto pathfinder functie. Hiermee kun je een route uitstippelen die de quadcopter moet vliegen, tot zover ik weet is er nog geen inductie lader voor een LiPo batterij, zou wel vet zijn! Even landen en weer door haha

[Disrupt0r]

Supervet! Hier bewegend beeld:
https://www.youtube.com/watch?v=JaEyI0R8ivU

Het mooie hiervan vind ik dat het geen extra programmeerwerk vereist maar er gewoon gebruik wordt gemaakt van de kracht van de propellers.

[Reactie gewijzigd door Disrupt0r op 31 juli 2024 23:31]

[fevenhuis]

Ik vraag mij af wat de meerwaarde is van een zelfuitklappend mechanisme wat makkelijker defect raakt dan even handmatig het frame uitklappen (3 seconden winst bij de deployment kan ik bedenken).

[ATS]

Automatische deployment lijkt me?

[fevenhuis]

Waarom moet voor automatische deployment het frame ingeklapt worden?

[ATS]

Dan nemen ze minder ruimte in en kan je er dus meer meenemen.

[fevenhuis]

Dat is dus geen automatische deployment maar handmatige deployment.

[ATS]

Nee? Ook automatische deployment kan je nog steeds vanaf een mobiel platform willen doen.

[aadje93]

denk aan militaire toepassingen, kleine camera eronder en je kan hem zo aan een riem of in een rugzak doen. Uitgeklapt neemt het veel (nutteloze) ruimte in.

[BottleNext]

Dit is net zo innovatief als wielen er onder zodat ie ook over de grond kan rijden...

[r3solution]

Om te beginnen dan met zoiets i.v.m. het gewicht: http://zerowasteinstitute...11/12/New-Tire-Design.jpg
Dan met soortgelijk (laag) profiel als dat van een tractor achterband voor goede grip op verschillende terreinen.
Sounds like a plan!

Wel te gek dat het zó klein kan. Nog ff en we hebben drone supermarkten. Kan ik op T.net blijven lezen terwijl mijn drone nieuwe koffie voor me haalt. jeeej

[itcouldbeanyone]

hmm brengt me op een ide,
leuk om zon drone in een modelbouw raket kan stoppen, en dan op het hoogste punt , de drone laten vallen, automatisch uitklappen, minicamera naar de grond toe gericht
en rustig landen.

ps heb veel modelbouw rakketen, die deze makkelijk tot 3km hoog kan schieten

[cdwave]

Parachute?

Lijkt me betrouwbaarder en beduidend goedkoper.

[itcouldbeanyone]

dat gebruik ik normaal
maar zon drone zal leuk zijn als een lagere decent rate gewenst is

[cdwave]

Ik denk dat de drone meer last heeft van de ijle lucht op die hoogte dan een parachute. Op 3km heb je nog iets van 0,6 atmospheer luchtdruk, dan zal hij wel niet echt kunnen vliegen. Stabiliseren is ook een leuke uitdaging voor de besturingselektronica.

Wel een leuk project.

(En net als alle kleine drones zal hij wel gewoon wegwaaien...)

[KISS]

"Opgevouwen is de drone 68x68x35mm groot; uitgeklapt nemen de afmetingen toe tot 160x160x35mm."
Net zo groot als een mug dus???
Hoezo, moet je er dan ook een microscoop bij kopen om 'm weer op te vouwen?

Deze maatvoering staat ook in hun officiële PDF

Op de movie zijn de mensen dus zo'n 19 cm groot, da's kleiner dan een kabouter.

[Reactie gewijzigd door KISS op 31 juli 2024 23:31]

[satoer]

Ik begrijp je niet, dit zijn toch normale maten? 35mm = 3,5 CM hoog. Ik heb drones gezien die kleiner zijn.

[AMS76]

Je bent in de war met mircometers denk ik?

[BosnaGlow]

AWESOME!

[BlackEyedAngel]

Drone-formers, goverment in disguise!

[Ienni1983]

Ik vind het eigenlijk nog iets missen.

Hij vouwt zichzelf uit..... maar hij vouwt zichzelf weer niet in,

Stel dat ze de kleine magneetjes nou elektrisch gemaakt hadden en dat als de rotors gestopt waren met bewegen, de elektromagneetjes ook uitgaan dat hij zichzelf weer inklapt..... dat had ik indrukwekkender gevonden.

[Birdymaniac]

net een insect