Um novo drone chamado “Mochileiro”, projetado por Sensen Liu na Escola de Engenharia Mecânica da Universidade Jiao Tong de Xangai, pode pousar em superfícies inclinadas e móveis, como a traseira de um carro em movimento.
“Nosso interesse decorre do fato de que muitas estruturas – incluindo edifícios, pontes e veículos terrestres – apresentam superfícies inclinadas que são difíceis para os drones tradicionais pousarem”, explica Liu ao IEEE Spectrum . “Ao criar drones com essa capacidade, podemos aproveitar essas superfícies como locais de pouso e expandir as possibilidades de uso da tecnologia drone .”
A equipe de Liu reconheceu o potencial de projetar drones que podem pousar em superfícies inclinadas de edifícios, pontes e veículos, expandindo assim as possibilidades de aplicações de drones.
Os pesquisadores estavam particularmente interessados em drones capazes de pousar em carros em movimento, permitindo uma análise ambiental em tempo real enquanto o veículo está em movimento.
O drone Mochileiro pode economizar energia ao se prender na lateral de um carro após completar sua missão de reconhecimento, atrasando a necessidade de trocar ou recarregar suas baterias.
Sob a supervisão do Professor Associado Wei Dong, Liu e seus colegas desenvolveram um algoritmo de planejamento de trajetória que leva em consideração o empuxo individual de cada rotor no quadricóptero. A posição e a atitude do drone são analisadas usando uma abordagem de rastreamento em dois estágios.
Equipado com ventosas autovedantes em uma configuração de roda, o Mochileiro pode se prender a superfícies em declives acentuados. Esse design aumenta a probabilidade de contato com a superfície de pouso, compensando quaisquer erros no planejamento da trajetória do drone.
Os pesquisadores testaram o Mochileiro anexando uma superfície ajustável a um carro, inclinando-o em várias inclinações e avaliando a capacidade do drone de pousar na superfície enquanto o carro estava em movimento.
O drone demonstrou uma taxa de sucesso de 70% ou mais, pousando em superfícies que se movem a velocidades de até 1,07 metros por segundo e inclinações de até 90 graus. As ventosas autovedantes aumentaram a taxa de sucesso em 45% em comparação com as ventosas convencionais.
Curiosamente, o drone teve uma taxa de sucesso maior ao pousar em superfícies que se movem para trás em vez de para frente. Dong sugere que isso pode ser devido ao alinhamento das entradas de controle de atitude e velocidade, minimizando erros na aderência do drone à superfície.
Uma limitação atual do Mochileiro é sua dependência de uma câmera de posicionamento externa. A equipe de pesquisa planeja desenvolver algoritmos baseados em visão a bordo para sistemas de direcionamento e posicionamento, mesmo durante operações de voo de grande atitude. Eles também estão explorando oportunidades de comercialização para trazer essa tecnologia inovadora ao mercado.
“Para conseguir isso, planejamos desenvolver novos algoritmos baseados em visão a bordo que alavancam sistemas avançados de direcionamento e posicionamento, mesmo durante operações de voo de grande atitude”, diz Dong. “Estamos entusiasmados com o potencial dessa tecnologia e explorando ativamente várias oportunidades de comercialização para trazê-la ao mercado”.
