Aerodynamics and Sensing Analysis for Efficient Drone-Based Parcel Delivery

要約

急速な都市化と電子商取引の成長の時代では、効率的な小包配送方法が非常に重要です。
この論文では、小包配達用ドローンの空気力学とセンシング分析の詳細な研究を紹介します。
この研究では数値流体力学 (CFD) を利用して包括的な気流解析が提供され、ペイロード容量によってドローンの安定性に影響を与える空気力学的な力が明らかになりました。
荷物の測位という複雑な問題に対処するために、機械設計、制御理論、センシング システムを統合する学際的なアプローチが採用されています。
実験検証セクションでは、さまざまなサイズのペイロードとその位置、最大推力 2000 gf のドローンへの影響を厳密にテストします。
この調査結果は、プロペラの最大 50% をカバーする大きなペイロードを持ち上げるドローンの能力を証明し、それによってドローンの設計と持続可能な宅配システムの最適化に貢献します。
ドローンがドローンの上に置かれた場合、ロール、ピッチ、ヨーの誤差率が 0.1% という低さで、大きなペイロードをスムーズに持ち上げることができることが観察されています。
この取り組みにより、ドローン技術のより多用途な現実世界への応用への道が開かれ、この分野で新たな標準が確立されました。

要約(オリジナル)

In an era of rapid urbanization and e-commerce growth, efficient parcel delivery methods are crucial. This paper presents a detailed study of the aerodynamics and sensing analysis of drones for parcel delivery. Utilizing Computational Fluid Dynamics (CFD), the study offers a comprehensive airflow analysis, revealing the aerodynamic forces affecting drone stability due to payload capacity. A multidisciplinary approach is employed, integrating mechanical design, control theory, and sensing systems to address the complex issue of parcel positioning. The experimental validation section rigorously tests different size payloads and their positions and impact on drones with maximum thrusts of 2000 gf. The findings prove the drone’s capacity to lift a large payload that covers up to 50 percent of the propeller, thereby contributing to optimizing drone designs and sustainable parcel delivery systems. It has been observed that the drone can lift a large payload smoothly when placed above the drone, with an error rate as low as 0.1 percent for roll, pitch, and yaw. This work paved the way for more versatile, real-world applications of drone technology, setting a new standard in the field.

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