El experto (y héroe) de los UAV construye un dron que vuela con un péndulo invertido

Nuestro amigo (vale: nuestro héroe torpe que nos deja escribir sobre él) Nicholas Rehm ha vuelto a atacar. Esta semana, el ingeniero del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad John Hopkins y creador vocacional de videos de drones de tecnología extremadamente profunda (y muy entretenidos) ha superado un desafío aparentemente imposible: lograr que un UAV vuele manteniendo su carga útil de péndulo invertido equilibrada en posición vertical.

La última vez que lo visitamos, Rehm acababa de construir un UAV casero que integraba mapas de Google, el tipo de algoritmos que hacen que la mayoría de los mortales se acurruquen en una bola aterrorizada, y otras cosas que permitieron a la nave evitar obstáculos durante un vuelo totalmente autónomo, y sin GPS. u otra comunicación externa. Esta semana presentó su dron equipado para mantener un péndulo invertido (también conocido como una varilla oscilante que generalmente lleva una carga útil debajo) en equilibrio en su posición de empuje hacia arriba en la parte posterior del dron. Piense en ello como enseñarle al vehículo a dominar el truco de hacer girar platos que parece imposible incluso cuando humanos diestros lo intentan.

El proyecto surgió a partir del video de Rehm de febrero en el que equipó un UAV con una “grúa aérea” que arrastraba la carga: su manera de demostrar la asombrosa hazaña de ingeniería y física que fue descender intacto el rover Perseverance a la superficie de Marte. Su trabajo en esa película creando un sistema de compensación activa en la unidad de control que respondía a la carga útil espacial oscilante (que en sus pruebas resultó ser una roca) lo inspiró a llevar el desafío un paso más allá al buscar adaptarlo a una posición invertida. , configuración equilibrada al alza.

Su primer paso fue cambiar el cabrestante flexible por una varilla (ni siquiera Rehm va a cortar una cuerda para mantenerse erguido) y luego reelaborar un joystick de consola para que actúe como un ancla giratoria fijada a la parte superior del dron. Luego emprendió una serie de preparativos que incluyen la impresión de piezas en 3D, escribir más de esos algoritmos que inducen la posición fetal y “soldar los potenciómetros a las entradas analógicas de mi diminuto controlador de vuelo”, lo cual, añade de pasada, fue de gran ayuda. su propio diseño personalizado (“pan comido”, insiste con seriedad).

Después de más cálculos y trabajo de preparación explicados en lo que por derecho debería haber sido griego, Rehm lleva su sistema al patio donde, a pesar de los repetidos intentos de ajustar el controlador, el dron y la carga útil del péndulo invertido inmediatamente se inclinan y comen césped.

«Tenía la sensación de que esto no sería tan fácil», comenta Rehm, obteniendo el máximo humor para su inexpresivo dólar, luego corta para agregar una IMU separada al joystick para medir el ángulo del péndulo independientemente del ángulo del dron. «Recuerden, niños, no tomen atajos o probablemente terminarán haciéndolo por el camino largo cuando el atajo no funcione».

Después de agregar la IMU y acortar un poco el péndulo, tanto el dron como la protrusión realizan algo parecido a un número aéreo de Fred y Ginger. «Es un poco difícil volar; necesito afinarlo mejor», dice Rehm. Para demostrar su punto de perfección, el UAV y la varilla chocan rápidamente contra una planta en una maceta.

A continuación, Rehm pone su refinado dron que lleva un péndulo a un desafío de tiempo con su amigo Peter, que equilibra manualmente la palanca, y declara: «Sé con certeza que Peter no es mejor que un robot». Apenas 38 segundos después, el destino lo reivindica cuando la máquina sobrevive al ser humano. Victoria.

Pero la arrogancia (y un claro don para el espectáculo) tientan a Rehm a ir demasiado lejos cuando declara: «¡Tenemos que hacer un circuito de energía!».

Probablemente no se considerará un spoiler revelar que el intento no termina bien, aunque uno sospecha que fue exactamente el acercamiento divertido a la película que Rehm buscaba. De cualquier manera, vale la pena ver esa escena, el video del péndulo invertido y todo el trabajo de Rehm por las habilidades con drones, la experiencia tecnológica y el valor del entretenimiento.

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