Разработка карабкающегося по стенам дрона

Целостность таких крупных структур, как мосты, высотные здания, ветровые турбины имеет большое отношение к безопасности. Сейчас во всем мире возрастает интерес к мониторингу их состояния. Хотя было множество исследований по осмотру больших конструкций с использованием мобильных роботов, большинство из них требует размещения дополнительной инфраструктуры или использования специальных технологий. Теперь есть более практичные разработки.

Профессор Хюн Мен с факультета Гражданской и экологической инженерии в Корейском научно-технологическом институте (KAIST) разработал робота Caros (Climbing Aerial RObot System), который не требует установки какой-либо дополнительной инфраструктуры, обеспечивает мобильность и безопасность, как перемещающийся по стенам робот. Этот робот имеет более высокую подвижность, чем существующие роботы для перемещения по стенам, потому что он может летать.

Он также имеет преимущество в том, что может вернуться на прежнюю позицию после случайного падения. Так как робот может буквально прилипать к поверхности, он способен выполнять тщательный осмотр и техническое обслуживание конструкций. Разработчики проанализировали структуру и механизм дрона, чтобы максимально увеличить стабильность полета и усилие удержания его на стенах. Затем они разработали алгоритмы трансформации режимов полета/восхождения и управления перемещением по стене. Эти алгоритмы позволяют CAROS изменять свой режим, когда он встречает стену во время полета.

Если CAROS оснащен тепловой камерой, он может обнаружить и отслеживать людей через термограммы. Кроме того, он может передавать информацию по беспроводной связи.

В настоящее время на основе этого робота разработан противопожарный вариант FAROS (Fireproof Aerial RObot System), который может как летать, так и подниматься по вертикальной стене, чтобы преодолеть узкие места или вызванные огнем разрушения. Корпус робота покрыт арамидным волокном для защиты от воздействия пламени. Под арамидной броней есть воздушный буферный слой с элементом Пельтье для системы охлаждения, которая помогает поддерживать определенный диапазон температур в этом слое воздуха. Для обеспечения автономной навигации FAROS оценивает свое положение, используя лазерный сканер и инерциальный измерительный блок. Тепловизионная камера помогает обнаружить и локализовать точку воспламенения за счет специализированной технологии обработки изображения.

Эти технологии, как ожидается, будут применены в процессе инспекции или технического обслуживания сооружений и объектов в удаленных или труднодоступных зонах. Подобные технологии могут использоваться в городских условиях для осмотра лопастей ветровых турбин, очистки высотных зданий и панелей солнечных батарей.

Профессор Мен сказал: «Поскольку города становятся все более многолюдными с небоскребами и супер конструкциями, пожары в высотных зданиях представляют огромную опасность. FAROS может быть точно развернут на месте катастрофы на ранней стадии таких происшествий, что позволит свести к минимуму повреждения, максимизировать безопасность и эффективность спасательной операции».

Благодаря новизне и потенциальным возможностям, обе разработанные системы CAROS и FAROS получили широкую известность, их разработчики уже подали заявку на патентование систем.