Разработчик Джошуа Бёрд (Joshua Bird) представил проект компактного дрона, который летает всего с одним пропеллером и мотором. За управление наклоном при этом отвечает быстрое изменение скорости вращения винта.
Пропеллер установлен над корпусом, а снизу расположено оперение дрона. В основе пропеллера лежит шарнирная втулка. При ускорении и замедлении мотора лопасти меняют угол, что помогает наклонять устройство в разные стороны. Корректировку курса важно выполнять в правильной фазе каждого оборота, а для этого контроллер должен знать точное положение ротора.
За управление отвечает доработанная система автопилота ArduPilot с контроллером двигателя moteus. Автопилот передаёт команды со скоростью до 400 раз в секунду, а moteus синхронизирует изменения крутящего момента с углом ротора. Ускорение и замедление внутри каждого оборота отклоняет вектор тяги. При этом нет возможности независимо управлять поворотом вокруг вертикальной оси.
Одной из проблем конструкции стала ориентация корпуса из‑за гироскопа, который со временем накапливает ошибки. Для решения проблемы разработчик установил неподвижный инфракрасный маяк и приёмник на дроне. Сигнал маяка даёт опорное направление и исправляет ошибку курса. В следующей версии автор проекта планирует заменить маяк на бортовой сканер, чтобы дрон мог ориентироваться по окружающим объектам.
Проект открыт и опубликован на GitHub. В репозитории есть модели корпуса и пропеллеров в форматах Fusion 360 и STEP, а также модифицированный код ArduPilot и moteus.
Источник: habr.com