Ami korábban csak sci-fi filmek tréfás ötletének tűnt, ma már működő szerkezetként lebeg az emberek feje fölött. Egy YouTube-feltaláló olyan drónnal működő esernyőt készített, amely esőben automatikusan követi a használóját, kézi irányítás nélkül.
A Flying Umbrella 2.0 nevű projekt közel egy évnyi munka és számtalan technikai kudarc után valósult meg.
Az I Build Stuff csatorna alkotója majdnem 365 napot töltött a repülő esernyő fejlesztésével. A cél egyszerűnek tűnt, mégis ambiciózus volt: olyan kéz nélküli esernyő létrehozása, amely magától a felhasználó fölött marad.
Korábban léteztek repülő esernyő koncepciók, de inkább viccek vagy rövid életű kísérletek voltak. Ez a változat viszont már valós környezetben is működőképesnek készült, bizonyult, írja az INTERESTING ENGINEERING, mely hírportálon képek is láthatók az eszközről.
Miért bukott meg az első változat?
Az első Flying Umbrella, az 1.0-ás verzió nagymértékben az emberi irányításra támaszkodott. Folyamatos beavatkozást és kézi korrekciót igényelt ahhoz, hogy a helyén maradjon. A gyakorlatban megbízhatatlannak és nehezen használhatónak bizonyult. A feltaláló gyorsan rájött, hogy valódi autonómia nélkül az ötlet nem lehet hasznos.
Mélységérzékelés és miniszámítógép vezérli
A 2.0-ás verzió legnagyobb fejlesztése a követési rendszer lett. Az esernyő alá egy time-of-flight kamera került, amely fényt bocsát ki, majd méri, mennyi idő alatt verődik vissza a környező tárgyakról. A visszatérő fény fáziseltolódásának elemzésével részletes háromdimenziós térképet készít a környezetről.
A mélységi adatokat valós időben egy Raspberry Pi dolgozza fel. A kis számítógép meghatározza az alatta álló személy pontos helyzetét, majd utasításokat küld a repülésvezérlőnek. Ez a propellereket úgy állítja be, hogy az esernyő folyamatosan a felhasználó fölött maradjon mozgás közben is. Az eredmény rövid távolságokon sima és gyors követés.
A hordozhatóság szintén komoly kihívást jelentett. A drón karjai erős szénszálas nylonból készültek és befelé hajthatók, így az egész szerkezet elfér egy kisebb hátizsákban. Kinyitva a karok szilárdan rögzülnek, biztosítva a stabil repülést.
A hagyományos esernyők középső rögzítése miatt a repülő változat kiegyensúlyozása nehéz volt. Ezért a korai teszteket külön drónvázzal és GPS-szel végezték, hogy finomítsák a motorok vezetékezését, csökkentsék a rezgéseket és beállítsák a PID paramétereket, mielőtt az egészet egyetlen szerkezetbe építették volna.
A fejlesztés során több hardverhiba is történt. Egy Raspberry Pi teljesen tönkrement, a kamerakapcsolatok pedig többszöri javítást igényeltek. Ezek a problémák késleltették a munkát, de végül segítettek a végleges konstrukció tökéletesítésében.
A GPS-követés pontatlannak bizonyult közeli mozgásnál, ezért a csapat a mélységalapú követésre állt át. Ez beltéren és kültéren is lényegesen pontosabbnak bizonyult rövid távolságokon, így jobban megfelelt személyi repülő eszköznek.
A projektbe később egy Henson nevű közreműködő is bekapcsolódott, aki segített kijavítani a fejkövető kód kritikus részeit. Sok újraindítás és kompromisszum után a feltaláló végül arra koncentrált, hogy működjön a rendszer, ne arra, hogy tökéletes legyen.
A Flying Umbrella 2.0 végül felemelkedett, és bebizonyította, hogy még a legkülönösebb ötletek is valósággá válhatnak kitartással.
Ez is érdekelheti:
Kifejlesztettek egy drónt, mely összeszedi a kutyaürüléket – Videó!
A nyitókép csak illusztráció, forrás: you tube
