Твой проект —
твоя профессиональная
Траектория

Оснащение коптера модульной системой сменных захватов для переноса грузов

Партнер
ВУЗ
Актуальность

Беспилотные летательные аппараты - это бурно развивающийся сегмент мирового рынка. В настоящее время беспилотники становятся неотъемлемой частью современных высокотехнологичных отраслей. Коптеры находят применение в самых различных областях - мониторинга, разведки, патрулирования, видеосъёмки и др. С увеличением задач, которые выполняют беспилотники, очень остро стоит вопрос в переносе грузов по воздуху. Специально разработанное устройство по  захвату и сбросу груза расширяет возможности квадрокоптера , Возможность применения на одной модели квадрокоптера нескольких видов захватов при оперативной смене их и без необходимости вносить изменения в конструкцию беспилотного аппарата может стать решением многих ключевых вопросов по эффективной доставке груза без посадки.

В последнее время чрезвычайно активно развиваются инженерно-технические решения, направленные на создание систем автономной доставки грузов. Но множество предложений принципиально не решают эффективность с точки зрения использования полётной массы в соотношении с полезной нагрузкой.  Ни один из разработчиков пока не выдвинул на рынок универсальное решение, экономически привлекательное и совершенное по техническому воплощению. Мы предлагаем вам найти собственное инженерное решение. 
Настоящий кейс предполагает захват груза дроном в пилотируемом варианте. В расширенной задаче можно переходить к  захвату груза, который коптер обнаружит самостоятельно, без помощи внешнего пилота и в автономном режиме доставит его в заданную точку. 
Описание

Вам предстоит самостоятельно разработать способ осуществления одного из вариантов механизма крепежа для захватов, руководствуясь собственными критериями выбранного решения. В этой работе мы предлагаем вам оперировать набором миссий, задач и грузов, самостоятельно определённые вами. В рамках кейса вы должны осуществить сравнение и обосновать выбор вариантов механизмов захвата и его крепежа, разработать и изготовить конструкцию по выбранной вами схеме.

По типу подвеса

Фиксированный захват 

Захват на лебёдке  (лебёдка может быть отдельным модулем)

Гиростабилизированный захват ( стабилизатор может быть отдельным модулем)


По типу механизма захвата

электромагнитный захват

двухсторонний захват

четырёхсторонний захват

замковое крепление

диспенсер с механизмом выталкивания


Участникам предоставлено право не ограничиваться предложенными вариантами и дополнить перечисленный список собственными идеями.  При необходимости, внесите изменения в квадрокоптер. Возможны как конструктивные изменения, так и изменения в настройках.  

В этой работе мы предлагаем вам руководствоваться набором вопросов, приведенных в статье по подключению и настройке сервопривода к полетному контроллеру. Статья  приведена по ссылке: 

http://ardupilot.org/copter/docs/common-camera-shutter-with-servo.html#common-camera-shutter-with-servo 


Предварительно, перед решением практической части кейса, необходимо провести исследование по современному состоянию технических новинок в данном направлении и анализ рынка. 

Предложенное инженерное решение должно быть разработано с учётом имеющихся практик, отличаясь при этом, новизной и оригинальностью.

Параметры груза предстоит определить самостоятельно, в зависимости от выбора миссии и типа транспортируемого груза.

Необходимо соотнести теоретические предложения и возможность реализации в конструкции при помощи представленных инструментов и материалов и в сжатые сроки.

Выбор схем и конструирование должно удовлетворять следующим требованиям:

Должна быть разработана техническая или технико-экономическая модель.

По каждому параметру сравнения должны быть определены критерии превосходства одних вариантов конструкции над другими – указан способ сравнения вариантов на основании значений параметров сравнения.

Должна быть разработана одинаковая для всех сравниваемых вариантов процедура измерения значений параметров сравнения.

Должна быть сделаны выводы о том, какой вариант конструкции является наиболее удовлетворяющим критериям, которые были разработаны командой, решающей кейс.

Результат

Результатом решения кейса должна стать конструкция подвеса с механизмом крепления, позволяющим  быстро, эффективно  и надёжно сменять захваты различных типов в соответствии с задачей и видом переносимого груза.

 Модульная система захватов на коптере должна быть представлена в виде иллюстративного материала (презентации) и действующих прототипов, созданных  при помощи моделирования, 3D печати, собранных из представленных материалов конструкций.

В презентации конструкции дооснащения коптера должны быть приведены следующие сведения:

Общая конструкция коптера

Типы переносимых грузов и возможные варианты захватов.

Альтернативные варианты технических решений конструкции подвеса

Варианты сменяемых захватов груза

Описание применения каждого из предложенных захватов

Техническое обоснование разработанных экземпляров

Ограничения

В рамках выполнения инженерной части участники должны соблюдать следующие ограничения:

 - Конструкционные ограничения – механизмы не должны конфликтовать с элементами коптера, не должно быть частей, которые перекрывают или попадают винты;

- Ограничения по массе - масса захвата не должна превышать

150 гр;

- Необходимость учитывать возможности применения материалов,  способов, методов изготовления  и физической реализации проведения натурных испытаний;

- Механизм должен работать без проскальзывания и заедания.