Ученик Предуниверсария МАИ разработал дрон-доставщик с манипуляторами

Идея дронов-доставщиков, предназначенных для перевозки различных грузов в городских условиях, уже давно витает в воздухе. Оригинальный вариант её реализации придумал ученик Предуниверсария МАИ Михаил Кузнецов. Одиннадцатиклассник разработал беспилотный летательный аппарат, оснащённый манипуляторами, который способен в автономном режиме, то есть без участия человека, забирать груз из заданной точки и доставлять его получателю.

В настоящее время на базе Детского технопарка МАИ «Траектория взлёта» создан миниатюрный прототип устройства. Грузоподъемность образца небольшая — ему можно доверить «посылки» весом до полукилограмма, но увеличив масштаб дрона, можно рассчитывать на доставку грузов весом до 5 кг. Впоследствии же технические и аппаратные решения, использованные в работе, можно распространить и на более сложные машины, в том числе беспилотное такси.

— Я интересуюсь авиацией с детства, в средних классах моделировал из пенокартона самолёты и ракеты, — рассказывает Михаил. — Первый серьёзный самолёт на радиоуправлении я смастерил в восьмом классе, потом пошли модели побольше и поумнее: способные автоматически летать по маршруту, самостоятельно возвращаться на точку старта, передавать изображение на специальные очки. Позже я перешёл на дроны: они более маневренные, а физика управления у них совсем другая.

Поступив после девятого класса в Предуниверсарий МАИ, Михаил начал разрабатывать проект полностью автономного дрона для перевозки грузов с учётом всевозможных препятствий. Весной 2020 года работа заняла третье место на Международной молодёжной научной конференции «Гагаринские чтения», а осенью Михаил стал призёром конкурса школьных проектов «Я — конструктор будущего».

— В основном работы над дроном проходили в технопарке «Траектория взлёта», занятия в котором включены в учебную программу Предуниверсария МАИ. Электронные компоненты приобретались отдельно, а элементы корпуса были спроектированы мной и затем напечатаны на 3D-принтере, — говорит школьник. — Окончательная сборка и полётные тесты проходили во время летней смены Предуниверсария МАИ в подмосковных Подлипках.

Собранный Михаилом дрон оснащён продвинутой системой ориентации и навигации. С помощью специальной камеры и микрокомпьютера он сканирует поверхность под собой и ориентируется по ней. Манипуляторы приводятся в движение с помощью одного сервопривода, что сильно экономит вес аппарата, а значит даёт возможность перевозить больше груза.

— Этот проект имеет большие перспективы, — уверен руководитель Школы дронов МАИ Кирилл Щукин, помогающий Михаилу в работе над аппаратом. — Возможными вариантами его применения могут быть забор образцов грунта в труднодоступных для человека местах, доставка грузов в опасные районы. В дальнейшем возможно его применение для доставки еды и лекарств в городских условиях и многих других задач.

В будущем Михаил планирует усовершенствовать аппарат: установить систему GPS и лидар, заменить винтомоторную группу на менее энергозатратную, а аккумулятор — на более ёмкий. Кроме того, будут прорабатываться варианты использования аппарата в комплексе с наземной частью — автономным передвижным модулем, представляющим собой площадку для взлёта и посадки, а также зарядную станцию. Подвижная платформа будет «подвозить» летательный аппарат как можно ближе к месту назначения, экономя тем самым заряд устройства и повышая его эффективность. Что касается планов на дальнейшее обучение, Михаил уже знает, куда будет поступать — в институт № 7 «Робототехнические и интеллектуальные системы» МАИ.

Напомним, что 6 апреля Предуниверсарий МАИ провёл день открытых дверей. Запись трансляции можно посмотреть по ссылке.