The Dodecacopter: a Versatile Multirotor System of Dodecahedron-Shaped Modules

要約

安全性と適応性の向上を約束して、モジュール式再構成不可能な弾薬車両は、複数のタイプのモノリシック車を一度に置き換える可能性を保持するユニークで多用途のプラットフォームとして提案されています。
最先端の硬質に組み立てられたモジュラー車両は、一般に、ローターがコプラナーであり、「フライトアレイ」の形状を想定する2次元構成です。
すべてのモジュールが通常のドデカヘドロンの形をとる新しいタイプのモジュラーロータークラフトであるドデカコプターを紹介し、フライトアレイを超えてより豊富な構成セットの作成を可能にします。
特に、選択したモジュール設計を使用して、3次元および完全に作動した構成を作成する方法を示します。
これらのタイプの構成の関連性を、さまざまなパフォーマンスインジケーターを使用した構造および作動特性の観点から正当化します。
提案された設計で達成できる幅広い構成と機能を考えると、構造および作動の制約を与えられた最適な構成を見つけるために、扱いやすい最適化プログラムを策定します。
最後に、そのような車両のプロトタイプが、複数の構成で実行されたフライトの結果とともに提示されます。

要約(オリジナル)

With the promise of greater safety and adaptability, modular reconfigurable uncrewed air vehicles have been proposed as unique, versatile platforms holding the potential to replace multiple types of monolithic vehicles at once. State-of-the-art rigidly assembled modular vehicles are generally two-dimensional configurations in which the rotors are coplanar and assume the shape of a ‘flight array’. We introduce the Dodecacopter, a new type of modular rotorcraft where all modules take the shape of a regular dodecahedron, allowing the creation of richer sets of configurations beyond flight arrays. In particular, we show how the chosen module design can be used to create three-dimensional and fully actuated configurations. We justify the relevance of these types of configurations in terms of their structural and actuation properties with various performance indicators. Given the broad range of configurations and capabilities that can be achieved with our proposed design, we formulate tractable optimization programs to find optimal configurations given structural and actuation constraints. Finally, a prototype of such a vehicle is presented along with results of performed flights in multiple configurations.

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