Letecké prostředky

Druhá laboratoř robotiky vznikla na Ústavu informatiky v roce 2015. Laboratoř vznikla ve zrekonstruovaných podkrovních prostorech. Laboratoř je vybavena řadou leteckých prostředků.

Oktokoptéra DJI S1000 Premium
Jedná se o dron s osmiramennou V-konstrukcí, která společně s výkonnými motory 4114, regulátorem otáček 40A a vrtulemi 1552 zajišťuje špičkovou stabilitu a výborné letové vlastnosti tohoto letounu. V-konstrukce tohoto dronu spočívá v náklonu trubkových karbonových ramen do polohy 8° vzhledem k horizontální ose a jejich natočení o 3° vzhledem k ose vertikální. Každý z motorů je v této konfiguraci schopen výkonu, který po přepočtu na hmotnost představuje 2,5 kg.

Spolehlivé ovládání a stabilizaci zajišťuje řídící jednotka DJI A2, která v kombinaci se systémem přenosu obrazu (DJI AV58) umožňuje přenos telemetrických údajů a obrazu ze dvou náhledových kamer, jejichž pohledy jsou směrovány směrem dolů resp. po směru letu. Jednotka DJI A2 rovněž poskytuje tři režimy ovládání – manuální, Atti a GPS, funkci Failsafe s návratem do místa vzletu a bezpečné přistání při ztrátě spojení s vysílačem a rovněž režimy Home Lock a Course Lock.

Dron byl v naší laboratoři dále vybaven systémem pro kvalitní přenos obrazu – jednotkou DJI Lightbridge přenášející videosignál v HD kvalitě a závěsným stabilizačním systémem DJI Ronin s možností dálkového ovládání polohy kamery. Vzhledem k možnosti sklopení podvozku dronu je možné kamerou otáčet v úhlu 360°.
Za zmínku stojí rovněž úpravy umožňující (kromě přenosu obrazu ze standardní kamery, např. Panasonic Lumix GH4) zavěšení termovizní kamery a monitorování terénu a objektů v tepelném spektru.

Další námi provedenou úpravou je vyztužení spodní desky karbonovou podložkou a nahrazení původní plastové horní desky deskou karbonovu. Obě tyto úpravy slouží k potlačení vibrací, které byly produkovány v originálním provedení dronu, a to zejména díky vysokému výkonu pohonných jednotek a k němu neadekvátní tloušťce a pevnosti obou původních nosných desek.

Pro zajištění maximální bezpečnosti je dron dovybaven padákovým systémem s pyrogenerátorem (GBS 10/150). Padákový systém je možné aktivovat povelem pilota, anebo automaticky, přesáhne-li rychlost klesání 10 m/s.

Dron je napájen jednou baterií LiPol s kapacitou 10 – 22000 mAh. Při použití baterie s maximální kapacitou (22000mAh) a plné vzletové hmotnosti je doba letu přibližně 15 – 20 min (závisí rovněž na povětrnostních podmínkách).

Celková vzletová hmotnost drona při jeho plném vybavení se pohybuje okolo 13,5 kg, max. rychlost letu 60km/h.
Maximální vzdálenost pro spolehlivé ovládání draka, při použití vysílače Futaba T14SG v kombinaci s 6kanálovým přijímačem se sběrnicí S-BUS, činí 3 km. Vzhledem k Doplňku X letových předpisů L2 ČR však s dronem létáme do maximální vzdálenosti 300m. Dron má Úřadem civilního letectví přidělenu registrační značku OK-X009P.

Helikoptéra GSR260Z
Jedná se o stroj, který je svou konstrukcí od ostatních dronů v laboratoři robotiky odlišný. V čem? Podstatných rozdílů je hned několik. Dron je poháněný benzinovým motorem Zenoah 26 cc na rozdíl od ostatních strojů v laboratoři, které jsou poháněny elektrickými motory. Dalším podstatným rozdílem je koncept konstrukce ve stylu klasické helikoptéry – tedy stroje s jedním hlavním/nosným rotorem (vrtulí) zajišťujícím aerodynamický vztlak nezbytný pro vzletovou energii dronu a jednou ocasní vrtulí vyrovnávající točivý hlavního rotoru.

Stroj je ve své tovární konfiguraci opatřen hlavní vrtulí se dvěma listy. Náš dron však prošel významným upgradem, kdy byl opatřen dalším listem a této třílisté variantě přizpůsobenou cyklikou a upravenou převodovkou. Mezi další součásti upgradu patří i přídavné palivové nádrže. V nynější konfiguraci umožňuje plně zatížený dron (zátěž až 7kg) dobu letu neuvěřitelných 90 minut!

Dron je samozřejmě vybaven balancovaným držákem kamery, umožňujícím montáž standardních nebo termovizních kamer – vzhledem k vysoké nosnosti dronu je možné použít i 2 kamery či těžší kameru vybavenou např. teleobjektivem, případně jiné druhy měřicích či monitorovacích zařízení (LIDAR, atd.).
Stroj je postaven na robustním hliníkovém rámu a jako celek je v provedení s velmi malými vibracemi, plynulým a stabilním ovládáním, navzdory k vysokému výkonu motoru.

Kráska typu GSR260Z, vzhledem ke své velikosti, budí u veřejnosti velký zájem a zároveň respekt. Není divu, protože se při neodborné manipulaci může jednat o velmi nebezpečnou záležitost – ulomený list je totiž schopen bez problémů „proletět“ dveřmi automobilu a vypadnout na jeho druhé straně. Smrtelných úrazů způsobených (nejen) tímto typem dronu již bylo ve světě mnoho a proto je při manipulaci s ním nutno dbát té největší opatrnosti a rozhodně se nejedná o stroj určený pro začínající piloty. Jeho ovládání již vyžaduje pokročilé pilotní zkušenosti a schopnosti.

Kvadrokoptéra X4
Jak již název napovídá, jedná se o čtyřvrtulový stroj. Stroj má jednoduchou hliníkovou konstrukci s délkou ramen 440 mm. V laboratoři disponujeme 10 ks těchto dronů, které byly dodány jako sada dílů k sestavení.

Sloužit mají především studentům při výuce předmětu Robotika a drony. Studenti se na nich seznamují se stavbou dronu, jednotlivými konstrukčními prvky, základním zapojením nejběžnějších elektronických částí dronů (motory, regulátory, řídící jednotka, baterie…) a konfigurací vysílače (v tomto případě Futaba T14SG). Vzhledem k jednoduché konstrukci je možné drony po sestavení opět snadno rozebrat a použít pro výuku dalších studentů.

Stroje jsou vybaveny řídící jednotkou DJI Naza-M V2, která (vzhledem k nízké hmotnosti a malému výkonu dronu v této konfiguraci) umožňuje vcelku stabilní ovládání za přijatelných povětrnostních podmínek. Na druhou stranu je možné vhodně přizpůsobit nastavení gainů na vysílači i v samotné řídící jednotce a v režimu manual či Atti učinit z dronu pěkně rychlou „létavici“, která je schopna se ztratit z dohledu během několika málo vteřin. Vzhledem k tomu, že dron nedisponuje ani kamerou, ani přenosem telemetrických údajů je to však (vzhledem k „trpasličí“ velikosti dronu a nevelké kapacitě baterie) na pováženou… Dron těchto rozměrů se i v poli s nízkým porostem hledá opravdu obtížně.

Kvadrokoptéra X4 je napájena baterií LiPol 2200 mAh a je schopna létat v režimech GPS, Atti a manual, jak je pro řídící jednotky DJI obvyklé.

Comments are closed