Слушательница академии «Калашников» создала перчатку тактильной связи с БПЛА

Обучающаяся проектного профиля «КосмоБио» академии «Калашников» Софья Кузнецова разработала прототип системы тактильной обратной связи для повышения эффективности пилотирования беспилотных летательных аппаратов. Себестоимость прототипа составляет около четырех тысяч рублей за счет применения распространенных комплектующих, программного обеспечения с открытым исходным кодом и использования технологий 3D-печати.

Толчком к созданию устройства послужила проблема дефицита сенсорной информации, получаемой оператором в ходе полета. При дистанционном управлении оператор лишается естественного контакта с пилотируемым устройством и окружающей средой. Кроме того, видео- и аудиоканалы связи не всегда обеспечивают полную осведомленность, особенно в условиях ограниченной видимости, воздействия внешних факторов и необходимости оперативного реагирования на нештатные ситуации. Все это приводит к ошибкам в пилотировании, росту аварийности и снижению эффективности применения беспилотных средств.

Тактильная обратная связь способна компенсировать эти ограничения, передавая критически важные данные через канал, менее подверженный информационной перегрузке. Разработанное устройство передает информацию о состоянии и поведении летательного аппарата на тактильный канал, что позволяет оператору получать данные интуитивно, непрерывно и без отвлечения внимания от визуального контроля полета, сообщает пресс-служба концерна «Калашников».

Система состоит из двух модулей. Передающий модуль устанавливается непосредственно на БПЛА, принимающий крепится на кисть руки оператора и соединяется с перчаткой, оснащенной вибромоторами.

Конструкция передающего модуля состоит из микроконтроллера Arduino Nano с программой сбора данных посредством шестиосевого инерциального измерительного модуля, объединяющего гироскоп и акселерометр. Передача данных ведется с помощью радиоканала на частоте от 433,4 МГц до 473 МГц.

Принимающее устройство имеет аналогичную структуру: радиомодуль для приема информации, а также микроконтроллер Arduino Nano с программой обработки данных. Ключевой элемент системы — перчатка с четырьмя вибромоторами, расположенными в один ряд на тыльной стороне ладони. При изменении крена влево или вправо от горизонта включается один из крайних виборомоторов, при изменении тангажа включается один из моторов, расположенных в середине ряда.

Близкими разработками можно считать устройство Neosensory Buzz и тактильный жилет с модулями виброотклика, созданные Дэвидом Иглманом и Скоттом Новичем, однако они представляют собой системы преобразования звука для людей с нарушением слуха и не применяются в беспилотной авиации, а также имеют высокую стоимость — около тысячи долларов США. Себестоимость прототипа, созданного Софьей, составляет около четырех тысяч рублей за счет применения распространенных комплектующих, программного обеспечения с открытым исходным кодом и использования технологий 3D-печати.

Система может найти широкое применение в нескольких сферах, включая поисково-спасательные работы, наблюдение за лесными пожарами, обследование высоковольтных линий электропередачи, трубопроводов и высотных конструкций, пилотажные соревнования. Интеграция системы в тренажеры-симуляторы позволит новичкам быстрее вырабатывать мышечную память и интуитивное понимание динамики полета.

«Это разработка может войти в состав снаряжения операторов БПЛА как мультироторного, так и самолетного типа. На наш взгляд, система хорошо подойдет испытателям, ежедневно тестирующим беспилотники в сложных метеоусловиях, при воздействии средств радиоэлектронной борьбы и в рамках выполнения нестандартных задач. Использование тактильного канала связи не только повысит уровень информированности оператора о поведении дрона, но и может стать ключом к совершенно новым методам пилотирования и эксплуатации беспилотных систем», — прокомментировал профессор кафедры мехатронных систем» Ижевского государственного технического университета имени М. Т. Калашникова Юрий Караваев.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.