Drona cu patru rotoare poate ateriza pe o pantă abruptă sau pe un acoperiș înclinat în unghi de până la 60 de grade fără să se răstoarne, este „drona care sfidează accidentele”

În ultimii ani, o echipă de oameni de știință de la Universitatea din Sherbrooke (pe scurt UdS, de la titulatura în limba franceză, Université de Sherbrooke) au gândit și au pus în aplicare câteva tehnici care extind potențialul dronelor la decolare și la aterizare. UdS este o mare universitate publică, singura universitate de limbă franceză din regiunea Estrie, regiune administrativă a uneia dintre cele treisprezece provincii și teritorii ale Canadei, Quebec. Situată în estul țării, provincia Quebec, cea mai mare ca suprafață și a doua după populație din Canada, are franceza ca limbă predominantă. UdS are campusuri în orașul al cărui nume îl poartă, Sherbrooke, și în Longueuil, o suburbie a orașului Montreal situată la 81 de mile (130 km) vest de Sherbrooke. UsD este singura universitate de limbă franceză din regiunea Estrie. Coordonate de ingineri mecanici din UsD, cercetările echipei din cadrul universității canadiene s-au concretizat recent într-un sistem inedit de aterizare pentru dronele quadcopter, bazat pe „o tehnologie care sfidează fizica” (newatlas.com). Sistemul permite aeronavei (UAV, Unmanned Aerial Vehicle) cu patru rotoare, să aterizeze în siguranță pe pante abrupte, eliminând dificultățile inerente de la aterizarea pe suprafețe înclinate din cauza trenului de aterizare rigid. Etapa de finalizare a unui zbor, coborârea pe sol sau aterizarea, chiar pe teren plat, este dificilă pentru majoritatea dronelor aeriene multirotor (cu mai multe propulsoare, respectiv elice), fiind și momentul în care se produc cele mai multe accidente. Problemele care apar la aceste modele UAV sunt datorită faptului că, de la faza de proiectare, este prevăzut ca aterizarea să se realizeze la viteze reduse, pe suprafețe plane orizontale, sau aproape orizontale. În general, dronele multirotor de mici dimensiuni „nu sunt capabile să aterizeze în situații complexe, cum ar fi pe suprafețe înclinate, pe vânt în rafale sau la viteze mari de impact” (ieeexplore.ieee.org). Cel mai adesea, dacă încearcă să aterizeze pe o astfel de suprafață, drona se răstoarnă. Aterizarea este afectată și mai mult dacă bate vântul. În articolul de pe site-ul menționat, dedicat invenției echipei de la UdS, se arată că, în ultimii ani, caracteristicile hardware al dronelor mici s-a îmbunătățit, „oferindu-le posibilități superioare pentru diverse aplicații”. Cercetările au ca scop proiectarea și construirea unor drone care să fie „cât mai puțin influențate de perturbării externe”. Încă din 2017, oamenii de știință și tehnicienii au prezentat o dronă cu aripă fixă (fixed-wing) care poate decola și ateriza pe apă. A fost concepută pentru misiuni de lungă durată, iar la opririle pe lacuri se reîncarcă de la energia solară. Tot în acel an, echipa a construit o altă dronă cu aripă fixă care, folosind senzori cu laser, detectează un perete sau un zid în timpul zborului. Când se apropie de perete, „drona se înclină la verticală și, cu ajutorul unor picioare din microfibră, se prinde de suprafața aspră și absoarbe energia cinetică a impactului”. Drona poate să rămână fixată de peretele vertical până când repornește elicea pentru următorul zbor. „A fost prima aeronavă miniaturală autonomă capabilă să aterizeze pe suprafețe verticale”, scrie pe site-ul createk.co al laboratorului Createk Design din UdS. Cele mai noi aplicații ale experților de la Createk Design Lab au avut ca preocupare aterizarea sigură pe terenuri denivelate și înclinate sau pe acoperișuri „pentru situații de urgență sau misiuni de supraveghere”. Rezultatele se bazează pe câteva soluții de aterizare pentru drone de la cercetările anterioare ale aceleiași echipe din UdS (newatlas.com). Pentru a extinde posibilitățile de aterizare și pentru a reduce impactul din momentul aterizării dronelor quadcopter s-a apelat la utilizarea amortizoarelor ușoare, combinată cu inversarea rapidă a tracțiunii. „Amortizoarele de frecare servesc la disiparea energiei cinetice a dronei, iar forța inversă crește înclinația maximă a pantei pe care poate ateriza”, precizează articolul apărut recent în publicația IEEE Robotics and Automation Letters (ieeexplore.ieee.org). Testele au fost efectuate în condiții reale, în aer liber. Sistemul a permis ca drona modificată să aterizeze în siguranță (fără să se răstoarne) pe suprafețe înclinate de până la 60° și la viteze verticale de până la 2,75 m/s (9 ft/s). Echipa a declarat că, „noua tehnologie permite aterizarea dronelor mici pe tipuri de acoperișuri observate de obicei în jurul orașelor, în timp ce viteza mai mare de aterizare le va permite acest lucru în situații de urgență, unde controlul și observarea precisă nu sunt posibile în alte condiții” (newatlas.com). Prototipul trenului de aterizare a fost montat pe o dronă quadcopter DJI F450 și, pentru a evalua avantajele acestuia, s-au generat hărți ale aterizării. Un nou concept al echipei Createk Design Lab (UdS) s-a dovedit un succes și, foarte probabil, cercetătorii nu se vor opri aici. Realizările din domeniul dronelor trebuie urmărite și prezentate aici publicului interesat.