S-MAD — беспилотник, который способен «приземляться» на стены

В свое время мы рассказывали нашим читателям об беспилотнике с жестким крылом, который может, подобно птице, садиться на электрические провода и утолять энергетический «голод». Однако, группа студентов из Шербрукского университета (Sherbrooke University) сделала нечто еще более экзотическое, она наделила разработанный ими беспилотник возможностью «приземляться» и взлетать со стен или других вертикальных поверхностей.
Созданный студентами беспилотник получил название S-MAD (Sherbrooke’s Multimodal Autonomous Drone) и он был представлен вниманию общественности на конференции Living Machine 2017, где его создатели были удостоены престижной премии «Best Robotics Paper Award».

Разработка летательного аппарата, способного выполнять столь необычные действия, была достаточно сложной задачей. Сначала студенты подробно изучили динамику движения крыльев птиц, создающих резко изменяющий свой вектор восходящий поток тяги на последних секундах полета, перед самым приземлением. Затем был проведен расчет ряда математических аэродинамических моделей, которые позволили студентам разработать алгоритм посадки беспилотника на вертикальную поверхность.

Во время нормального полета беспилотник приближается к вертикальной поверхности со скоростью 7-9 метров в секунду. Когда его лазерный датчик обнаруживает стену, срабатывает алгоритм обратной связи, замедляющий полет аппарата до 1-3 метров в секунду. Постепенное снижение скорости приводит к «задиранию» передней части беспилотника почти до вертикального положения. В следующий момент «ноги» беспилотника, снабженные цепкими захватами, упираются в стену и их гибкая структура поглощает энергию столкновения, после чего останавливается двигатель аппарата. Специальные захваты на «ногах» беспилотника позволяют ему надежно закрепиться на любых «грубых» поверхностях, включая бетон, кирпич и даже отштукатуренные поверхности.

Беспилотник может находиться в «висячем» положении достаточно долго до тех пор, пока ему не потребуется взлететь снова. А процесс взлета достаточно прост, беспилотник просто включает двигатель, вращающий пропеллер, на повышенные обороты.

Создатели беспилотника S-MAD считают, что такие летательные аппараты могут использоваться для выполнения миссий, требующих длительного времени. В любой момент беспилотник может сесть на вертикальную поверхность для того, чтобы «отдохнуть», экономя заряд в аккумуляторных батареях или подзаряжая их при помощи солнечных батарей на его крыльях. Кроме этого, возможность посадки на вертикальные поверхности и возможность оборудования беспилотника специальными датчиками позволят проводить при его помощи процедуру осмотра и контроля целостности строящихся зданий, плотин, мостов и других сооружений.