دیجیاتو: «جان تس»، یوتوبر معروف کانال I Build Stuff، موفق به ساخت یک چتر پرنده شده است. این دستگاه هوشمند بدون نیاز به دخالت دست، کاربر را تعقیب میکند و بالای سر او حرکت میکند تا در برابر باران و آفتاب از فرد محافظت کند. این چتر نسخه پیشرفتهتر مدلی با قابلیت کنترل ازراهدور است که این یوتوبر پیشتر ساخته بود.
در واقع، این چتر پرنده یک پهپاد چهارپره (کوادکوپتر) است که ظاهرش را کاملاً شبیه به یک چتر معمولی طراحی کردهاند. تمام تجهیزات پرواز این دستگاه زیر پارچه زرد رنگ چتر مخفی شده است. طراح این پروژه، چهار پروانه پهپاد را با یک قاب داخلیِ اختصاصی دور چتر نصب کرده تا نیروی لازم برای پرواز و کنترل آن تأمین شود.
چالشهای طراحی و ابداع بازوهای تاشو برای تعادل چتر
به گفته سازنده، نصب پروانهها روی چتر یکی از سختترین مراحل کار بود. از آنجایی که فقط میله مرکزی چتر استحکام کافی دارد، اگر همه قطعات روی همین میله نصب میشدند، چتر بسیار سنگین و بدقواره میشد و دیگر نمیشد آن را به راحتی جابهجا کرد.
برای حل این مشکل، از بازوهای تاشو استفاده شده است. در این ایده، هر پروانه روی یک بازو قرار میگیرد؛ این بازوها موقع حملونقل رو به داخل جمع میشوند و هنگام پرواز، باز شده و در جای خود قفل میشوند. این کار باعث میشود چتر در حالت بسته کاملاً جمعوجور باشد و هنگام پرواز پایداری بالایی داشته باشد. سیستم قفل این بازوها ترکیبی از لولا، کش لاستیکی و صفحات دقیق است تا لرزش دستگاه را در هوا بگیرد.
مهمترین ویژگی این چتر، توانایی پرواز و ایستادن خودکار در هوا است. هدف اصلی سازنده فقط پرواز دادن چتر نبوده، بلکه او قصد داشته دستگاه بتواند بهصورت کاملاً خودکار دنبال آدمها حرکت کند. او برای تست ایدهاش ابتدا یک مدل کوچکتر ساخت تا بدون آسیب زدن به چتر اصلی، سیستمهای رهگیری را آزمایش کند.
سیستم رهگیری هوشمند با دوربین عمقسنج سهبعدی
سیستم تعقیب این چتر پس از تست با دوربینهای معمولی و GPS، در نهایت به دوربین عمقسنج زمان پرواز (Time-of-Flight) مجهز شد. این دوربین پیشرفته با فرستادن نور و سنجش زمان بازتاب آن، تصویری سهبعدی و عمقدار از محیط میسازد که به دستگاه اجازه میدهد موقعیت فرد را حتی در تاریکی تشخیص دهد.
در قدم بعد، یک مینیکامپیوتر رزبری پای این اطلاعات را پردازش و محل دقیق سر کاربر را پیدا میکند. این کامپیوتر کوچک دستورات لازم را به مغز پهپاد (کنترلکننده پرواز) میفرستد تا چتر همیشه دقیقاً بالای سر فرد حرکت کند.
بیشتر قطعات بدنه این گجت با پرینتر سهبعدی و از جنس نایلون فیبر کربن ساخته شدهاند. درون چتر هم قطعات الکترونیکی متعددی مثل کنترلکننده پرواز حرفهای برای حفظ تعادل و یک جیپیاس داخلی برای ثابت ماندن در محیطهای بیرونی قرار دارد.
این پروژه با چالشهای پیاپی مثل شکستن قطعات، باگهای نرمافزاری و قطعی مدارها همراه بوده؛ اما حالا پس از نزدیک به ۱ سال تلاش، چتر پرنده با موفقیت به پرواز درآمده است. این گجت اکنون میتواند در هوا معلق بماند، کاربر را دنبال کند و حتی در باران شدید بالای سر کاربر قرار بگیرد تا یک ایده تخیلی را به یک محصول واقعی بدل سازد.