​​Самый маленький в мире дрон-циклокоптер 😳

Циклокоптер или цикложир — это летательный аппарат, в котором для создания тяги и подъёмной силы используются аэродинамические поверхности, вращающиеся относительно горизонтальной оси.

Причудливая концепция такого дрона была разработана более 100 лет назад, но работающие прототипы стали появляться относительно недавно. Одним из таких прототипов стал мини-циклокоптер, разработанный в лаборатории Advanced Vertical Flight Техасского университета A&M. Его вес составил всего 29 граммов! Разработчики использовали новейшие достижения в области микроэлектроники и композитной конструкции из углеродного волокна, а также экспериментировали с проектированием и оптимизацией.

Самый маленький в мире циклокоптер оказался перспективной разработкой — проект получил грант и сейчас исследователи заняты поиском материалов, способных выдерживать нагрузки в значительно более крупных и тяжелых конструкциях. Возможно, мы ещё увидим этот мини-дрон в более крупном и высокотехнологичном воплощении.

​​Дополнительные модули способны значительно расширить возможности коптера. Особенно если их комбинировать между собой 😎
⠀
🔵 Модуль ультразвуковой навигации в помещении позволяет позиционировать квадрокоптер с точностью ±2 см в горизонтальной плоскости и ±5 см по высоте. С его помощью вы с лёгкостью можете отправить коптер в определенную точку в пространстве и запрограммировать его автономный полёт. Также с помощью модуля могут быть заданы границы безопасной зоны полётов
⠀
🔵 Бортовой модуль навигации GPS/ГЛОНАСС позволяет позиционировать квадрокоптер по данным спутниковых навигационных систем и отслеживать его местоположение и направление полёта
⠀
🔵 Бортовой модуль захвата груза позволяет квадрокоптеру подхватывать и перемещать грузы с помощью магнита. Вы можете использовать его, как при полётах на радиоуправлении, так и при выполнении запрограммированных задач. Базовый коптер с установленным модулем легко поднимет грузы до 50 г.
⠀
🔵 Бортовая камера OpenMV предназначена для реализации алгоритмов машинного зрения. Она позволяет в реальном времени распознавать объекты, поверхности, цвета, QR-коды и метки. С её помощью дрон может находить объекты и следовать за ними, а программируемость в среде Python позволяет решать с помощью модуля широкий спектр робототехнических задач
⠀
🔵 Модуль оптического позиционирования позволяет позиционировать квадрокоптер, используя оптический датчик, который отслеживает смещение объектов. Это дает возможность удерживать положение и летать в автоматическом режиме без системы навигации и GPS. Модуль монтируется на плате расширения снизу и требует подключения шлейфом с базовой платой.

Как думаете, какой из этих модулей чаще всего задействуют на соревнованиях по робототехнике?

​​Что установлено на Пионере Мини?
⠀
По умолчанию, на нём установлены следующие системы:
⠀
🔸 Система оптического потока. Она позволяет позиционировать квадрокоптер, используя оптический датчик и отслеживая смещение объектов. Даёт возможность удерживать положение и летать в автоматическом режиме без системы навигации в необорудованном помещении
⠀
🔸 Фото/видеокамера начального уровня с возможностью передачи видео по Wi-Fi
⠀
🔸 Инфракрасная система и ультразвуковая система навигации в помещении. Она позволяет работать в локальной системе координат, принимает и обрабатывает сигналы инфракрасных/ультразвуковых маяков, самостоятельно определяет положение, скорость и направления движения коптера
⠀
🔸 ESP-32 — популярный модуль, позволяющий решать задачи, не связанные с логикой полёта. Открывает широкие возможности по программированию
⠀
🔸 Лазерный дальномер. Дополнительно позволяет ориентироваться в пространстве
⠀
🔸 Барометр. Позволяет определить высоту полёта квадрокоптера
⠀
🔸 Датчик тока и напряжения. Следит за состоянием аккумуляторной батареи
⠀
🔸 Инерциальный блок, состоящий из трёхосевого гироскопа и датчика ускорений.
⠀
Такой вот «детский» дрон с недетскими возможностями. Какой модуль вы бы добавили к этому списку?

​​Как учителю работать с Пионером Мини в школе?

💡 Попробуйте ставить ученикам задачи от простого к сложному.

Пример: когда дети освоятся в режиме Navigation и научатся поднимать в воздух и приземлять коптер, попробуйте усложнить процесс. Пусть выполнят несколько полётных задач в режиме Althold (пример — облететь класс по периметру). Затем переходите к режиму FPV и управлению Пионером Мини, ориентируясь только на изображение на экране смартфона. Полётные задачи на данном этапе можно усложнить. Например, дайте задание пролететь под столом и совершить посадку на этот стол.

Так дети поймут разницу между полётными режимами, понаблюдают за физикой полёта на практике и поймут, как работают БПЛА, а так же выработают навык уверенного управления коптером.

⚠️ Важно: помните о том, что Пионеры Мини не предназначены для полётов на улице. Главная причина: при потере связи коптер дезориентируется в пространстве и может улететь в неизвестном направлении или внезапно совершить посадку, что тоже часто создаёт риск повреждения дрона. Улететь коптер может в любую из сторон, а прямо под ним в момент потери связи могут оказаться водоём, густые заросли и.т. д.

Почему так происходит? Из систем позиционирования у квадрокоптера есть лазерный дальномер и оптический поток. На больших высотах и расстояниях эти системы перестают корректно работать и дрон переходит в полностью ручной режим. То же самое может произойти и с базовым Пионером и Пионером Макс, если запускать эти квадрокоптеры на улице без модуля GPS.