Los cojines de origami protegen a los drones de las colisiones

Los cojines de origami protegen a los drones de las colisiones

Crédito: Imperial College London/Pooya Sareh

Para proteger a los robots voladores sin obstaculizar su vuelo, los expertos imperiales encontraron respuestas en el antiguo arte del origami.

Inspirándose en el antiguo arte del plegado de papel, los científicos del Laboratorio de Robótica Aérea del Imperial College de Londres han equipado a los drones con una amortiguación ligera que absorbe los impactos para protegerlos de golpes y rasguños.

Su investigación, publicada en ciencia robótica, muestra cómo los drones equipados con el Sistema de protección rotatorio de origami (Rotorigami) incurren en menos fuerza y ​​daño durante una colisión y, por lo tanto, pueden seguir volando después del impacto con obstáculos.

El autor principal, el Dr. Pooya Sareh, quien dirigió la investigación en el Departamento de Aeronáutica de Imperial y ahora dirige el Laboratorio de Ingeniería de Diseño Creativo en la Universidad de Liverpool, dijo: “Usando una capa protectora inspirada en el origami, hemos construido una forma de permitir que las miniaturas vuelen. los robots navegan en espacios confinados o desordenados de manera segura y eficiente”.

¿Plegado bajo presión?

El Dr. Sareh y sus colegas doblaron una hoja delgada y liviana de plástico en un descendiente del pliegue Miura-ori, un patrón de origami simple particularmente adecuado para aplicaciones de ingeniería.

Construyeron la estructura protectora alrededor de un marco interno giratorio (en la foto de arriba). Esta estructura protegía todas las hélices a la vez de colisiones laterales y ayudaba a mantener el vehículo en el aire durante y después del impacto.

Los investigadores probaron y compararon la efectividad de los drones equipados con Rotorigami con los diseños existentes. Descubrieron que la estructura protectora ayudó a reducir la fuerza de un impacto y ayudó a evitar que el dron girara sin control después del impacto. mantenga el dron en posición vertical después.

El Dr. Sareh dijo: “Hemos fabricado con éxito un parachoques giratorio liviano que absorbe los impactos para drones que los hace más resistentes a los choques”.

Evitar accidentes

Aunque los drones están equipados con software de detección y evasión de obstáculos, a menudo no logran evitar obstáculos que son menos fáciles de detectar, como ventanas y cables. Por lo tanto, el equipo de parachoques protege al dron de cualquier choque que ocurra.

El investigador principal del proyecto, el Dr. Mirko Kovac, director del Laboratorio de Robótica Aérea en Imperial en el Departamento de Aeronáutica, dijo: “Muchos insectos, como moscas o abejas, usan una combinación de técnicas para evitar impactos y resiliencia al impacto. Dependen en gran medida de sistemas de detección y evitación de colisiones, pero también tienen estructuras de protección en caso de que ocurra una colisión. Aplicamos este mismo concepto a nuestro trabajo aquí”.

El Dr. Kovac agregó: “Creo que los futuros vehículos aéreos combinarán las tecnologías para evitar choques con un nuevo hardware de seguridad y resistencia a los impactos que utiliza nuevos materiales y estructuras”.

A continuación, el equipo analizará cómo mitigar el daño de la parte superior e inferior de los drones. El Dr. Sareh dijo: “Hemos abordado las colisiones laterales, ahora debemos ver cómo proteger a los drones desde arriba y desde abajo”.

El Dr. Kovac agregó: “Este es un gran ejemplo de una nueva generación de ‘robots aéreos suaves’ que pueden navegar obstáculos de manera segura y eficiente”.

En el futuro, quieren usar sus diseños de parachoques de origami en drones más grandes que navegan por la selva tropical, o en aquellos con cargas pesadas como el suministro de sangre para transfusiones, aunque señalan que el uso de drones totalmente autónomos en operaciones sin supervisión está muy lejos.

El trabajo presentado en este documento fue financiado por el Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Físicas del Reino Unido (EPSRC)

“Rotorigami: un sistema de protección de origami giratorio para helicópteros robóticos” por Pooya Sareh, Pisak Chermprayong, Marc Emmanuelli, Haris Nadeem y Mirko Kovac, publicado el 26 de septiembre de 2018 en ciencia robótica.


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