Если вам когда-либо доводилось управлять самым обычным квадрокоптером, вы прекрасно знаете, что рано или поздно эти махины врезаются в стены, деревья и пр., нередко получая достаточно серьёзные повреждения. Исследователи из Университета штата Аризона разработали экспериментальный надувной дрон под названием SoBar, которому не страшны подобные преграды.

SoBar расшифровывается как «soft-bodied aerial robot» – «мягкотелый летающий робот». «Мозги» и прочая электроника коптера заключены в традиционной жёсткой платформе, как и у беспилотника DJI F450, который лежит в основе разработки. Главным отличием необычного летающего робота от других дронов является тот факт, что все чувствительные элементы заключены в надувной чехол из покрытой полиуретаном нейлоновой ткани. В поисках материала для чехла учёные постарались сымитировать тонкостенные полые кости птиц, которые славятся своей лёгкостью и прочностью. Стоит отметить, что надувной чехол также выступает в качестве лучей квадрокоптера, к которым крепятся пропеллеры. Края надувных лучей немного выходят за пределы длины лопастей. Такой дизайн делает дрон менее уязвимым к столкновению с вертикальными преградами.

 По задумке исследователей, SoBar способен без повреждений отскакивать от стен и веток, а также без ущерба падать на горизонтальные поверхности. Работая над дизайном робота, учёные решили, что его стойкость к ударам и падениям можно использовать для активации механизма приземления. Так в основании дрона появилось шасси в виде стальной листовой пружины, чем-то напоминающая популярные некогда браслеты-линейки, которые сворачивались вокруг запястья при ударе. Шасси также размещается внутри герметичного нейлонового рукава. Когда SoBar резко ударяется о твёрдую поверхность, например, о ветку дерева, пружина автоматически захлопывается, надёжно фиксируя робота на ветке. Механически бистабильная пружина не требует энергии, чтобы сохранять устойчивые равновесные состояния. Таким образом, усаживаясь на ветку, коптер не будет тратить энергию на работу пропеллеров, чтобы повиснуть в одной точке. Чтобы покинуть место временной посадки, дрон активирует интегрированный актуатор, который заполняет воздухом герметичный нейлоновый рукав вокруг «шасси», заставляя пружину распрямиться. Время активации «шасси» составляет около 3 миллисекунд, а для дезактивации необходимо менее 3 секунд.

Создатели SoBar видят перспективу применения данной технологии в поисково-спасательных миссиях в местах стихийных и антропогенных бедствий. В подобных обстоятельствах дронам порой приходится работать в ограниченных пространствах, где существует вероятность столкновения с обломками или дальнейшего обрушения конструкций. По словам одного из ведущих исследователей команды Университета штата Аризона профессора Вэньлуна Чжана, в зонах стихийных и антропогенных бедствий коптерам необходимо достаточно тесно взаимодействовать с окружающей средой для выполнения поставленных задач, и мягкое надувное тело служит эффективным буфером, способным защитить уязвимые элементы механизма от повреждений. К слову, SoBar – не первый экспериментальный дрон, которого оснастили надувными «руками». В частности, в 2017 году французская компания Airvada разработала гексакоптер Diodon, который полностью сдувается для хранения, а в надутом состоянии может приземляться и плавать на воде.