A duração da bateria não seria um problema para drones se eles pudessem simplesmente recarregar em linhas de energia conforme necessário. É exatamente isso que um novo quadricóptero experimental pode fazer agora fazerpermitindo que ele permaneça no ar praticamente indefinidamente.
Desenvolvida por cientistas da Universidade do Sul da Dinamarca, a tecnologia de carregamento poderia ser utilizado por drones realizando uma grande variedade de tarefas. Dito isso, ele é destinado primeiramente para uso por drones autônomos realizando inspeções de linhas de energia. Afinal, esses helicópteros já estarão ao alcance fácil das linhas o tempo todo.
Viet Duong Hoang e colegas começaram com uma estrutura de drone comercial Tarot 650 Sport de fibra de carbono e, em seguida, adicionaram um sistema de propulsão quadricóptero elétrico, uma bateria de polímero de lítio de 7.000 mAh e componentes eletrônicos, como um microcomputador Raspberry Pi 4 B, um módulo de piloto automático Pixhawk V6X, além de uma unidade de radar de ondas milimétricas e uma câmera de vídeo RGB.
Importante, eles também instalaram um power-line-gripper passivamente acionado no topo do drone. Este dispositivo fica dentro de um guia de cabo que consiste em dois braços amplamente espalhados e inclinados para dentro.
Quando o software de bordo do drone detecta que sua bateria está ficando fraca, a aeronave usa sua câmera e radar para localizar a linha de energia mais próxima. A aeronave então voa direto para cima em direção àquela linha por baixo.
Ao atingir a linha de energia, o guia de cabo do drone direciona a linha para dentro do prendedor. Conforme a linha entra, ela empurra para baixo duas fitas de elastômero que abrangem o espaço aberto entre os dois lados de borracha do prendedor. Essa ação faz com que esses lados se fechem rapidamente sobre a linha de energia – sem necessidade de eletricidade.
Dito isto, uma vez que a linha tem sido agarrado, um circuito de controle magnético entra em ação para alimentar o prendedor, mantendo-o firmemente fechado ao redor da linha enquanto o drone fica pendurado abaixo. Um carregador indutivo localizado na parte superior do drone então começa a extrair corrente da linha de energia. Assim que a bateria da aeronave estiver totalmente carregada, o prendedor abre e o drone pode retomar suas tarefas de inspeção de linha.
Deve-se notar que apenas uma pequena quantidade de impulso ascendente do drone é necessária para inicialmente acionar o gripper. Além disso, se a voltagem da linha de energia for suficiente, isto serve como fonte de energia para o circuito de controle – caso contrário, a bateria do drone é usada.
Em testes de campo realizados em linhas de energia no Aeroporto HCA da Dinamarca, o drone demonstrador de 4,3 kg (9,5 lb) conseguiu operar por mais de duas horas, recarregando sua bateria cinco vezes entre as sessões de inspeção de linha. Os cientistas agora estão trabalhando para aumentar a robustez do sistema e esperam testá-lo em locais mais remotos e condições climáticas adversas.
Você pode ver o drone em ação de agarrar linhas de energia, no vídeo abaixo. Um artigo sobre a pesquisa está sendo apresentado na The 2024 IEEE International Conference on Robotics and Automation.
E para outra versão de drones que inspecionam linhas de energia, confira o robô LineRanger, que rasteja ao longo das linhas em vez de voar sobre elas.
Fonte: Universidade do Sul da Dinamarca
