Motivace

Projekt nanoQUAD začal hardwarovým návrhem Ing. Jaromíra Dvořáka roku 2011 pro ČVUT FEL, DCE AA4CC. V současnosti je vyvíjen software a pracuje se na oživení, prozatím dílčích částí letounu.

Projekt si klade za cíl návrh a studium řízení formací těchto letounů. Aby to bylo možné, je nanoQUAD osazen modulem GPS, vertikálním ultrazvukovým dálkoměrem, horizontálním sonarem, vertikálním infračerveným dálkoměrem, který dokáže měřit i intenzitu osvětlení, vertikální kamerou, 3D gyrem, 3D akcelerometrem, 3D magnetometrem a tlakoměrem. Komunikace je řešena pomocí RF modulu NRF24L01, který poskytuje přenos dat téměř bez latence, což je výhodné při vzájemné detekci letounů ve formaci. Rozměry nanoQUADU bez vrtulí jsou 105x105mm (171x171mm s vrtulemi), letová hmotnost v současné konfiguraci činí 55g a maximální tah motorů je 1,1N.

Proč kvadrotor? Oproti ostatním vznášedlům a vrtulníkům je toto řešení výhodné z hlediska mechaniky, s výjimkou rotorů, neobsahuje žádné pohyblivé části. Není třeba naklápění listů vrtule, ani celého rotoru, jak je tomu například u tří vrtulové varianty, kde se moment vzniklý rotací vrtulí kompenzuje naklápěním jednoho z motorů. V případě sudého počtu rotorů, lze vzniklý moment kompenzovat rozdílným smyslem otáčení protilehlých motorů. Kvadrotor je tak mechanicky jednoduchým a ekonomicky výhodným řešením pro tuto úlohu.

S podobnou problematikou jsem se už zabýval, konkrétně se jednalo o trikoptéru. Na tomto projektu mě zaujala velikost a současně možnosti navrženého hardwaru. Také let ve formaci považuji za zajímavou úlohu, která lze rozdělit na pod úlohy využitelné i pro jiné aplikace.