Un dron ligero y de bajo consumo puede volar durante casi media hora

Aunque los humanos pueden volar con la ayuda de abundante ingeniería, la madre naturaleza ya ha ideado formas mucho más simples de volar, como la forma en que giran las semillas de un árbol de arce. dispersión flotando en el viento como helicópteros sin motor. Es un diseño hermosamente eficiente, y uno que inspiró esto sdron de peso similar

que incluso puede grabar video, a pesar de girar constantemente.

Hemos visto a otros investigadores mirar hacia el poderoso árbol de arce en busca de inspiración antes, incluidos ingenieros de la Universidad Northwestern en Evanston, Illinois, que crearon microchips cargados de sensores con pequeñas alas ese permitir para que floten pasivamente con la brisa y giren a medida que descienden, lo que facilita su distribución en grandes áreas sin necesidad de que cada microvolador tenga su propia fuente de energía.

Los investigadores de la Universidad de la Ciudad de Hong Kong también se inspiraron en la forma única en que un árbol de arce siembra sus semillas, pero para ayudar a diseñar un dron alimentado por batería que, en cambio, consumiría energía para ayudar a aumentar los tiempos de vuelo. Tan impresionantemente capaz como la mayoría de los drones quadcopter en estos días, la configuración de cuatro hélices que ayuda a mantenerlos estables mientras proporciona una agilidad en vuelo impresionante también requiere una cantidad significativa de energía y baterías gruesas a bordo para mantenerse en el aire.

En un artículo publicado recientemente en la revista ciencia robóticalos investigadores detallan su diseño para un bicóptero construido principalmente alrededor de dos alas con un diseño simétrico—como los rotores de la mayoría de los helicópteros— que coloca el electronica y baterias en medio del dispositivo. La envergadura del ala del bicóptero es de casi 24 pulgadas de ancho, pero fue construido con un marco liviano y otros materiales que pesan solo 35 gramos con una pequeña batería adjunta. El dron también se basa en dos pequeños, Hélices impulsadas por motores eléctricos cerca de la punta de cada ala para mantenerla girando a unas 200 rpm, mientras que las alas proporcionan la sustentación necesaria para mantenerse en el aire.

El diseño del dron lo mantiene intrínsecamente estable en vuelo, lo que significa que los microprocesadores que ajustan continuamente la velocidad de cada motor para lograr la estabilidad, algo de lo que dependen los cuadricópteros—no son necesarios. Asi que, con una batería de 250 mAh conectada y una cantidad mínima de componentes electrónicos para alimentar, el dron se mantuvo en un vuelo constante y estable durante poco más de 24 minutos en las pruebascual es rendimiento impresionante dado su peso mínimo.

Pero el mercado de los drones realmente explotó una vez que se volvieron lo suficientemente potentes como para llevar cámaras con ellos. No hay mucho uso práctico para un dispositivo volador liviano que no hace nada más que volar. Drones como El nuevo Mini 3 Pro de DJI use cámaras conectadas a estabilizadores para capturar imágenes increíblemente fluidas durante un vuelo, pero adjuntando una cámara a un dron que gira constantemente a 200 rpm normalmente producir nada más que imágenes vertiginosas.

Sin embargo, a los investigadores se les ocurrió una solución inteligente. Conectaron una pequeña cámara de 22 gramos al dron y sincronizaron su velocidad de fotogramas con el giro del dron, por lo que para grabar imágenes orientadas hacia adelante, la cámara solo captura un fotograma una vez cada rotación de 360 ​​grados. Usando este truco, el dron fue capaz de grabar cuatro (en su mayoría) videos estables en diferentes direcciones a 3.5 fps cada uno.

¿Este diseño va a suplantar lo que empresas como DJI están haciendo con los drones con cámara? No de inmediato, pero demuestra nuevos enfoques para el vuelo controlado con demandas de potencia significativamente reducidas. lo que podría ayudar a aumentar los tiempos de vuelo y la distancia que un dron puede cubrir en una sola salida.