Он получил название Hitchhiker, буквально «автостопщик», эта модель разработана Сенсеном Лю в рамках его докторской работы в Лаборатории совместного интеллекта беспилотных систем при Школе машиностроения Шанхайского университета Цзяо Тун.
По сути, этот беспилотник способен на лету пересесть на движущийся автомобиль, приземлившись и прикрепившись к его задней части. Мы уже видели беспилотник, который мог успешно приземляться на поверхности, наклоненные под углом до 60 градусов, но новая технология показывает, что летательный аппарат способен сделать это даже в том случае, если точка приземления расположена вдоль наклонной плоскости под углом 90 градусов, то есть перпендикулярно земле.
Чтобы успешно справиться с этой сложной задачей, дрон сначала использует инновационный алгоритм планирования траектории, разработанный под руководством Вэй Донга, доцента Шанхайского университета Цзяо Тун. Этот алгоритм учитывает индивидуальную тягу каждого ротора, а также двухэтапный подход к отслеживанию, который анализирует как положение дрона, так и его ориентацию. Рассчитав правильную траекторию, дрон прикрепляется к посадочной поверхности благодаря серии самозатягивающихся присосок, расположенных вдоль нижней стороны в специальной колесной конфигурации, что увеличивает вероятность контакта присосок с нужной посадочной поверхностью, помогая компенсировать любые ошибки в планировании траектории дрона.
На видео показаны практические движения, которые совершает дрон, чтобы приземлиться на вертикальную плоскость движущегося автомобиля.
Согласно результатам исследования, опубликованным здесь, Hitchhiker может успешно и надежно приземляться на поверхность со скоростью до 1,07 метра в секунду и наклоном до 90 градусов, причем процент успешных приземлений составляет 70 и более процентов. И заслуга в этом удовлетворительном результате принадлежит системе самоуплотняющихся присосок, которая, по словам авторов, увеличила процент успешного приземления на 45% по сравнению с дроном с обычными присосками.
Любопытно, что дрон имел более высокий процент успеха, когда ему приходилось садиться на поверхности, которые двигались назад, а не вперед.
«Небольшое различие в показателях успешности посадки на поверхности, движущиеся вперед и назад, стало неожиданностью», — говорит Донг, который предполагает, что это может быть связано с тем, что при движении поверхности назад входы управления ориентацией и скоростью более точно совпадают, что сводит к минимуму любые ошибки в сцеплении дрона с поверхностью.
Короче говоря, полученные результаты имеют много возможностей для доработки, и в список улучшений также входит проект по исследованию новых систем, чтобы Hitchhiker мог самостоятельно приземляться на поверхности, без текущей необходимости полагаться на изображения, полученные внешней камерой позиционирования (той самой, которая снимает видео).
«Для достижения этой цели мы планируем разработать новые алгоритмы, основанные на бортовом зрении, которые задействуют передовые системы нацеливания и позиционирования даже во время полетов в высоких позициях», — говорит Донг. «Мы очень рады потенциалу этой технологии и активно изучаем различные возможности коммерциализации, чтобы вывести ее на рынок».
Действительно, потенциальные возможности применения этой технологии многочисленны: например, этот беспилотник может использовать преимущества многочисленных наклонных поверхностей, таких как здания, мосты и транспортные средства, на которые невозможно приземлиться традиционным беспилотникам.