Pour protéger les robots volants sans gêner leur vol, Les experts impériaux ont trouvé des réponses dans l'art ancien de l'origami.

S'inspirant de l'art ancien du pliage du papier, des scientifiques de l'Aerial Robotics Lab de l'Imperial College de Londres ont équipé des drones rembourrage absorbant les chocs pour les protéger des chocs et des éraflures.

Leurs recherches, Publié dans Robotique scientifique , montre comment les drones équipés du système de protection Rotary Origami (Rotorigami) subissent moins de force et de dommages lors d'une collision, et sont ainsi capables de continuer à voler après un impact avec des obstacles.

Auteur principal Dr Pooya Sareh, qui a dirigé les recherches au département d'aéronautique de l'Imperial et dirige maintenant le Creative Design Engineering Lab à l'Université de Liverpool, a déclaré : « En utilisant une couche protectrice inspirée de l'origami, nous avons construit un moyen de permettre aux robots volants miniatures de naviguer dans des espaces confinés ou encombrés de manière sûre et efficace. »

Plier sous pression ?

Le Dr Sareh et ses collègues ont plié un mince, feuille de plastique légère dans un descendant du pli Miura-ori - un motif d'origami simple particulièrement adapté aux applications d'ingénierie.

Ils ont construit la structure de protection autour d'un cadre intérieur rotatif (photo ci-dessus). Cette seule structure protégeait toutes les hélices à la fois des collisions latérales, et a aidé à maintenir le véhicule en l'air pendant et après l'impact.

Les chercheurs ont testé et comparé l'efficacité des drones équipés de Rotorigami avec des conceptions existantes. Ils ont découvert que la structure de protection aidait à réduire la force d'un impact, et a aidé à empêcher le drone de tourner incontrôlé après l'impact. gardez le drone debout par la suite.

Le Dr Sareh a déclaré :« Nous avons réussi à fabriquer un poids léger, absorbant les chocs, pare-chocs rotatif pour les drones qui les rend plus résistants aux crashs."

Éviter les accidents

Bien que les drones soient équipés d'un logiciel de détection et d'évitement d'obstacles, ils échouent souvent à éviter les obstacles qui sont moins faciles à détecter comme les fenêtres et les fils. L'équipement de pare-chocs protège donc le drone de tout accident qui se produirait.

Chercheur principal du projet Dr Mirko Kovac, Directeur du Laboratoire de Robotique Aérienne de l'Impériale au Département d'Aéronautique, dit :"Beaucoup d'insectes, comme les mouches ou les abeilles, utiliser une combinaison de techniques d'évitement des impacts et de résilience aux impacts. Ils reposent en grande partie sur des systèmes de détection et d'évitement des collisions, mais ils disposent également de structures de protection en cas de collision. Nous avons appliqué ce concept même à notre travail ici."

Le Dr Kovac a ajouté :« Je pense que les futurs véhicules aériens combineront les technologies d'évitement des collisions avec un nouveau matériel de sécurité et de résilience aux impacts qui utilise de nouveaux matériaux et structures.

Prochain, l'équipe examinera comment atténuer les dommages causés par le haut et le bas des drones. Le Dr Sareh a déclaré:"Nous avons traité des collisions latérales - nous devons maintenant examiner comment protéger les drones d'en haut et d'en bas."

Le Dr Kovac a ajouté :« C'est un excellent exemple d'une nouvelle génération de « robots aériens souples » qui peuvent franchir les obstacles de manière sûre et efficace. »

Dans le futur, ils veulent utiliser leurs conceptions de pare-chocs en origami sur de plus gros drones qui naviguent dans les forêts tropicales, ou ceux avec de lourdes charges comme la livraison de sang pour les transfusions - bien qu'ils notent que l'utilisation de drones entièrement autonomes dans des opérations non supervisées est loin d'être terminée.

Les travaux présentés dans cet article ont été financés par le UK Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC)

"Rotorigami:Un système de protection d'origami rotatif pour giravion robotique" par Pooya Sareh, Pisak Chermprayong, Marc Emmanuelli, Haris Nadeem et Mirko Kovac, publié le 26 sept. 2018 dans Robotique scientifique .