فناوری شارژ پهپاد و کوادکوپتر با قرار گرفتن روی سیم‌های برق
کوادکوپتر Crafty روی خطوط برق می‌نشیند تا شارژ شود.
این پهپاد برای تأمین انرژی از خطوط برقی که قبلاً وظیفه بازرسی آن‌ها را بر عهده داشته، استفاده می‌کند.
مسلماً اگر پهپادها بتوانند در صورت ضرورت از طریق خطوط برق شارژ شوند، دیگر عمر باتری برای پهپاد مشکلی ایجاد نخواهد کرد. این دقیقاً همان کاری است که یک کوادکوپتر آزمایشی جدید در دانشگاه ساوثرن دانمارک می‌تواند انجام دهد و به آن اجازه می‌دهد تقریباً به طور نامحدود در بالا بماند.
این فناوری شارژ که توسط محققان دانشگاه ساوثرن در دانمارک ابداع شده است، می‌تواند توسط پهپادهایی که وظایف مختلفی را انجام می‌دهند، مورد استفاده قرار گیرد. البته در ابتدا این فناوری برای استفاده در پهپادهای خودران که بازرسی خطوط برق را انجام می‌دادند، در نظر گرفته شد؛ زیرا خطوط برق همیشه در دسترس آن‌ها بود.
Viet Duong Hoang و همکارانش با یک قاب تجاری پهپاد فیبر کربنی Tarot 650 Sport شروع به کار کردند، سپس یک سیستم پیشرانه کوادکوپتر الکتریکی، یک باتری لیتیوم پلیمری 7000 میلی‌آمپر ساعتی و قطعات الکترونیکی مانند یک میکرو کامپیوتر Raspberry Pi 4 B و یک Pixhawk V6X خودکار را اضافه کردند. ماژول، به علاوه یک واحد رادار موج میلی‌متری و یک دوربین فیلم‌برداری RGB.
آن‌ها همچنین یک گیره برقی غیرفعال در بالای پهپاد نصب کردند. این دستگاه در داخل یک راهنمای کابلی متشکل از دو بازو به طور گسترده با شیب به سمت داخل قرار می‌گیرد.
هنگامی که نرم‌افزار هواپیمای بدون سرنشین متوجه می‌شود که باتری آن در حال کم شدن است، هواپیما از دوربین و رادار خود برای شناسایی نزدیک‌ترین خط برق استفاده می‌کند. سپس پهپاد مستقیماً به سمت آن خط از زیر پرواز می‌کند.
با رسیدن به خط برق، راهنمای کابل پهپاد، خط را به داخل گیره هدایت می‌کند. همان‌طور که خط به داخل می‌رود، دو نوار الاستومری را که فضای باز بین دو طرف لاستیکی گیره را پوشانده، فشار می‌دهد. این عمل باعث می‌شود آن طرف‌ها به سرعت بالای خط برق به هم بپیوندند.
سپس هنگامی که خط برق در اختیار پهپاد قرار گرفت، یک مدار کنترل مغناطیسی وارد می‌شود تا گیره را تغذیه کند و همان‌طور که پهپاد در زیر آن آویزان است، آن را محکم در اطراف خط بسته نگه می‌دارد. سپس یک شارژر القایی در بالای هواپیمای بدون سرنشین شروع به کشیدن جریان از خط برق می‌کند. هنگامی که باتری هواپیما به طور کامل شارژ شد، دستگیره باز می‌شود و پهپاد می‌تواند وظایف بازرسی خط خود را از سر بگیرد.
شایان ذکر است؛ در ابتدا فقط مقدار کمی رانش به سمت بالا توسط پهپاد برای گیر کردن لازم است. علاوه بر این، اگر ولتاژ خط برق کافی باشد، به‌عنوان منبع تغذیه برای مدار کنترل عمل می‌کند. در غیر این صورت، از باتری پهپاد استفاده می‌شود.
در آزمایش‌های میدانی که روی خطوط برق در فرودگاه HCA دانمارک انجام شد، پهپاد نمایشی ۴.۳ کیلوگرمی (۹.۵ پوند) توانست بیش از دو ساعت کار کند و باتری خود را ۵ بار بین جلسات بازرسی خط شارژ کند. اکنون دانشمندان در حال کار بر روی افزایش استحکام سیستم هستند و امیدوارند بتوانند آن را هم در مکان‌های دورتر و هم در شرایط آب و هوایی نامساعد آزمایش نمایند.
مقاله‌ای در مورد این تحقیق در کنفرانس بین‌المللیIEEE 2024 در زمینه رباتیک و اتوماسیون ارائه گردید.
تهیه‌شده توسط بن کاکسورث
05 آوریل 2024
منبع:
https://newatlas.com/drone-operate-indefinitely-recharging-power
فناوری شارژ پهپاد و کوادکوپتر با قرار گرفتن روی سیم‌های برق
ترجمه: اندیشکده صنعت امنیت آصام