델플라이

DelFly
3.07g의 카메라로 날개 날개 MAV를 장착한 DelFly Micro

델플라이는[1][2][3][4][5][6][7] 와게닝언 대학과 공동으로 델프트 공과대학의 마이크로 에어 차량 연구실에서 개발한 날개 미세 에어 차량 또는 오르니토프터(Ornithopter)가 탑재된 전면 제어 가능한 카메라다.

DelFly 프로젝트는[8] 완전한 기능을 갖춘 시스템에 초점을 맞추고 있으며 더 작고 더 자율적으로 펄럭이는 날개 MAV에 대한 하향식 접근방식을 따른다.

10cm 날개폭과 3.07g의 DelFly Micro는 카메라와 비디오 송신기가 장착된 자유 비행 조종이 가능한 날개 MAV 중 가장 작은 자유 비행이다.[9]펄럭이는 날개 MAV가 더 작지만, 그 다음에는 탑재 카메라가 탑재되지 않는다.특히 알바니 NY 출신의 한 취미로 지금까지 세계에서 가장 작은 프리 플라잉 플라퍼인 920mg의 펄럭이는 날개 MAV와 60mm의 날개 스팬을 만들었다.

28cm 16g DelFly II는 수직 이착륙이 가능했으며 주로 오프보드 처리를 이용해 단순화된 형태의 자율 비행을 시연했다.[4][6][10]

델플라이 탐사기는[11] 무게 20g에 28cm로 건물 내 자율 비행을 위한 미니어처 스테레오 비전 시스템을 갖추고 있다.

호버의 DelFly Nimble

DelFly Nimble은[12] 매우 민첩하고 미늘이 없는 날개 MAV이다.360도 플립 등 고속 기동을 할 수 있는 날개의 움직임을 변형해 조향한다.곤충의 비행을 연구하는 데 그 쓰임 중 하나가 있다; 초고속의 파리 탈출 기술을 모방하면 빠른 턴을 돕는 새로운 공기역학 메커니즘이 드러났다.스타트업 플래퍼 드론이 엔터테인먼트 분야(드론쇼, 페스티벌, 테마파크) 내 애플리케이션(앱)을 위한 델플라이 님블 상용 버전을 개발하고 있다.[13]

역사

델플라이 프로젝트는 2005년 TU 델프트 항공우주공학과 학사 그룹을 대상으로 한 디자인 합성 연습으로 시작됐다.펄럭이는 날개 디자인은 와게닝겐대학이,[3] 원격제어 및 마이크로 카메라 통합은 루이즈싱크 다이내믹엔지니어링이, 실시간 영상처리는 TU 델프트가 지도했다.[14]이 연습의 결과는 카메라가 장착된 날개 폭 50cm, 날개 폭 21g의 날개 폭인 델플라이 1호였다.DelFly I는 상당히 안정적인 카메라 이미지를 제공하면서 빠른 비행과 느린 공중 맴버 비행을 모두 수행할 수 있었다.

2007년에 DelFly II가 만들어졌다: 28 cm의 날개 스판 16 그램의 날개 날개 MAV에 탑재된 온보드 카메라가 장착되었다.이 버전은 더 작을 뿐만 아니라, 7 m/s 전방 비행에서 거의 맴도는 비행까지 그리고 심지어 -1 m/s의 후방 비행에 이르기까지 훨씬 더 넓은 비행 범위를 가지고 있었다.델플라이 1호와 대조적으로 델플라이 2호는 수직 이착륙할 수 있었다.델플라이 2호의 비행 시간은 약 15분이었다.

델플라이2는 2008년 10cm 날개 스판, 3.07g 날개 펄럭이는 날개 MAV인 델플라이 마이크로에 이어 카메라까지 장착했다.[15]DelFly Micro는 스로틀, 엘리베이터 및 방향타를 위한 3개의 제어장치를 가지고 완전히 조향할 수 있다.제한된 탑재 에너지를 감안하면 델플라이 마이크로의 비행 시간은 2~3분 정도였다.델플라이 마이크로는 2009년 기네스북에 카메라를 장착한 세계에서 가장 작은 비행기로 실렸다.

델플라이는 2005년, 2007년, 2008년, 2010년, 2013년판 마이크로 에어 차량 경연대회에 참가했으며 완전 자율 실내 비행을 최초로 시연했다.[16]

DelFly Explorer는 2013년에 만들어졌다.알 수 없고 준비되지 않은 환경에서도 자율적 장애물 회피가 가능한 스테레오 비전 시스템을 갖췄다.

2018년 선보인 '델플라이 님블'은 최초의 미녀 델플라이다.그것은 이전의 설계보다 훨씬 더 민첩하다; 그것은 전방 비행에서 7m/s까지 어떤 방향으로든 맴돌 수 있다.비교적 심플한 디자인으로 선반 구성품과 3D 프린팅 부품을 상업적으로 기반으로 하고 있다.

2019년 델프트 공과대학 플래퍼 드론의 상용 버전 개발 기술 스핀오프(DelFly Nimble)가 설립됐다.

영향

델플라이는 와게닝언 대학과 공동으로 칼텍 디킨슨 연구소에서 발견된 [5]펄럭이는 날개들의 공기역학적 설계를 위한 스케일링 관계를 기반으로 한다.[3][17][18]디킨슨 연구소의[19] 초기 연구는 로보비와 델플라이 디자인 모두 날벌레의 로봇 모델을 이용한 연구로부터 유래한 로보비에 영감을 주었다.[20]DelFly는 TechJect Slaphy UAV와 FlyTech Slaphy에 영향을 끼쳤으며 다른 많은 것들은 DelFly 개발을 언급하고 있다.

설계 당면 과제

펄럭이는 날개 MAV 20g 미만, 경량 자율 설계는 소재, 전자, 제어, 공기역학, 컴퓨터 비전, 인공지능 등 다양한 영역에서 난제를 제기하고 있다.이 모든 도메인들은 서로 연결되어 있다.예를 들어, 날개의 디자인과 공기역학에 관한 연구는 비행의 효율성과 발생되는 리프트의 양을 향상시켰다.이를 통해 더 많은 탑재 센서 및 처리와 같은 더 큰 탑재 부하를 탑재할 수 있다.차례로, 그러한 선상 가공은 풍동에서의 자동 기동 수행에 사용될 수 있으며, DelFly와 그것의 낮은 레이놀즈 공기역학 모델을 더 잘 만드는 데 도움이 된다.

적용들

펄럭이는 날개 MAV는 자연스러운 외관을 가지고 있으며, 저체중과 저속도로 인해 본질적으로 안전하다.이것은 그들이 특히 실내 비행에 적합하게 만들며, 또한 사람이 있는 곳에서도 그러하다.또한 펄럭이는 날개 MAV는 (증강현실) 완구로 사용할 수 있지만, 다른 가능한 애플리케이션으로는 실내 산업 구조 검사나 실내 행사 중 관중들의 비디오 스트리밍이 포함된다.DelFly는 에어컨이 꺼진 실내에서, 그리고 매우 낮은 바람 조건의 야외에서 잘 비행한다.

델플라이 님블의 뛰어난 비행능력과 고유의 안전성과 자연스런 외관이 결합되어 엔터테인먼트 분야 내에서 새로운 어플리케이션을 열었다.스타트업 플래퍼 드론이 콘서트, 축제, 테마파크 내 드론쇼를 위한 기술을 추가 개발하고 있다.

참조

  1. ^ 렌팅크, D, N. L. 브래드쇼, S. R. 종게리우스."곤충 비행에서 영감을 받은 노벨 초소형 항공기" 비교 생화학 및 생리학 파트 A: 분자 및 통합 생리학 146.4(2007):S133-S134.
  2. ^ 브래드쇼, 낸시 L, 데이비드 렌팅크."날갯짓하는 날개 마이크로 에어 차량의 역학적이고 구조적인 동적 식별"하와이에서 열린 AIAA 회의.2008.
  3. ^ a b c 렌트링크, D. "수영과 비행의 생물유체역학 탐구"와게닝겐 대학 및 연구 센터, 와게닝겐(2008).
  4. ^ a b G.C.H.E. de Croon, de Clercq, K.M.E.; R., Remes, B.; de Wagter, C. (2009년 6월 1일)"DelFly의 설계, 공기역학 및 시각 기반 제어"국제 마이크로 에어 차량 저널 1(2): 71–97. doi:10.1260/175682909789498288.
  5. ^ a b 렌팅크, 데이비드, 스테판 R. 종게리우스, 낸시 L. 브래드쇼."곤충 비행에서 영감을 받아 펄럭이는 마이크로 에어 차량의 확장 가능한 디자인."날아다니는 곤충들과 로봇들.스프링거 베를린 하이델베르크, 2010년 185-205년
  6. ^ a b ^ G.C.H.E.; De Weerdt, E.; De Wagter, C.; Remes, B.D.W.; R. (2012년 4월)"장애물 회피에 대한 가변적 신호"로보틱스, IEEE 거래 28(2): 529–534. doi:10.1109/TRO.2011.2170754.
  7. ^ 드 크론, G.C.H.E., 퍼신, M., 렘스, B.D.W., 루이싱크, R., 드 와거, C. "델플라이: 펄럭이는 날개 로봇의 디자인, 공기역학, 인공지능" (2015)
  8. ^ "DelFly".
  9. ^ "Smallest camera plane".
  10. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2013-12-14. Retrieved 2013-12-11.{{cite web}}: CS1 maint: 타이틀로 보관된 사본(링크)
  11. ^ De Wagter, C., Tijmons, S., Remes, B.D.W., .de Croon, G.C.H.E. , "Autonomous Flight of a 20-gram Flapping Wing MAV with a 4-gram Onboard Stereo Vision System", at the 2014 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA 2014).
  12. ^ 마쯔지 카라세크, 플로리안 T.뮤이레스, 크리스토프 드 와거, 바트 D.W. 레메스, 귀도 C.H.E. 드 크론: 무궤도 공중 로보트 플랩퍼는 파리가 빠른 뱅크 회전 시 토크 커플링을 사용한다는 것을 보여준다.과학 361, Iss 6407, 2018.
  13. ^ "Flapper Drones".
  14. ^ 드 바그터, 크리스토프, J. A. 멀더."비전 기반 uav 상황 인식 강화"AIAA 지침, 항법 및 통제 회의 및 전시.2005.
  15. ^ "Delfly Micro IEEE 기사"
  16. ^ http://www.imavs.org
  17. ^ 렌팅크, 데이비드, 그리고 마이클 H. 디킨슨.지느러미와 날개를 펄럭이고, 돌고, 번역하는 생체유체역학적 스케일링"이라고 말했다.실험 생물학 저널 212.16 (2009): 2691-2704.
  18. ^ 렌팅크, 데이비드, 그리고 마이클 H. 디킨슨."회전 가속은 회전 플라이 날개의 선두 에지 스포츠를 안정화시킨다.실험 생물학 저널 212.16 (2009): 2705-2719.
  19. ^ 디킨슨, 마이클 H, 프리츠-올라프 레만, 산제이 P. 사네."날개 회전과 곤충 비행의 공기역학적 기반"과학 284.5422(1999년): 1954-1960.
  20. ^ 렌트링크, 데이비드."생물학:파리처럼 날아다니며."자연(2013년).