단풍씨앗에 영감 받은 초소형 마이크로 드론 VIDEO:Maple Seeds Inspire Efficient Spinning Microdrone
홍콩 시티 대 연구원 개발
50g 초소형 24.5분 체공 가능
프로펠러, 양력에 사용 안돼 장점
Maple Seeds는 효율적인 회전 마이크로드론 50그램의 사마라(Samara) 드론은 24분 이상 스스로 안정되고 공중에 떠 있을 수 있다.
드론용 쿼드로터 디자인은 비교적 단순하고 현재 꽤 널리 보급되어 있으며 성능과 제조 가능성을 강조하고 있다. 즉, 내구성이다. 빠르게 회전하는 작은 날을 가진 네 개의 모터가 배터리 전력을 빨아들이고, 소비자용 드론은 점점 더 커진 배터리를 끌고 다니면서 이것을 어느 정도 완화시켰지만, 근본적인 문제는 비행 효율이다.
이번 주 사이언스 로보틱스지에 발표된 논문에서, 홍콩 시티 대학의 연구원들은 50그램 이하이지만 24분 이상 안정적인 공중제비를 유지할 수 있는 단풍나무 씨앗에서 영감을 받은 드론을 고안해냈다.
사마라라고도 불리는 단풍나무 씨앗 꼬투리는 가을에 단풍나무에서 날아 내려오는 헬리콥터 스타일이다. 시드팟은 모목에서 이동한 거리를 보상하는 진화 설계 프로세스 덕분에 효율적인 회전 비행을 통해 최대 공기 시간에 최적화돼 날개 대 탑재량 비율이 높은 상대적으로 큰 날개를 갖게 된다.
사마라 무인기는 꽤 오랫동안 존재해 왔다. 그들은 공중에서 떨어졌을 때 뛰어난 수동형 스피니 글라이더를 만들며, 날개 끝에 추진 시스템을 추가하여 동력 비행을 할 수 있다. 이 특별한 디자인은 대칭이며, 각각 팁 프로펠러가 있는 두 개의 큰 날개를 사용한다. 전자 장치, 배터리, 페이로드가 중앙에 있으며, 비행은 전체 차량이 약 200rpm으로 회전하는 것으로 구성된다.
바이콥터는 본질적으로 안정적이며, 날개가 수동적 자세 안정화를 초래하는 공기역학적 댐퍼 역할을 하며, 인간조차도 어려움을 겪는 경향이 있다. 작은 배터리로, 그 드론은 무게가 35그램에 날개 폭은 약 60센티미터다. 효율성의 핵심은 대부분의 프로펠러식 드론과 달리 프로펠러가 양력을 위해 사용되지 않는다는 것입니다. 프로펠러는 날개를 회전시키는 데 사용되며, 양력은 거기서 나옵니다. 완전한 3D 제어는 차량 회전의 특정 지점에서 프로펠러를 조심스럽게 풀어서 어떤 방향으로든 가능할 수 있다. 시간당 650밀리암페어 배터리(총중량 42.5g)를 탑재해 24.5분 동안 제자리를 맴돌 수 있다. 이는 전력 소비 대비 질량 비율이 다른 소형 멀티로터 드론보다 약 2배 이상 우수하다.
(Source:
https://spectrum.ieee.org/spinning-drone)
How Maple Seeds Spin - BBC Earth Presenter Search
