BogieCopter: A Multi-Modal Aerial-Ground Vehicle for Long-Endurance Inspection Applications

要約

検査および監視ミッションでの超小型航空機 (MAV) の使用は非常に有用であることが証明されていますが、その使いやすさは、大きな電力要件と制限された動作時間によって悪影響を受けます。
この研究では、長期耐久の検査および監視用途に適した、マルチモーダルなモビリティと長時間の稼働を可能にする、新しいハイブリッド空中地上車両の設計と開発について説明します。
この設計は、2 つの傾斜可能な車軸と 4 つの独立した受動車輪を備えた MAV で構成されており、すべての移動モードで同じアクチュエーターのセットを使用しながら、飛行、接近、着陸、平面および傾斜面での移動を可能にします。
受動的車輪を備えた既存のマルチモーダル設計と比較して、提案された設計は、より高い地上移動効率を可能にし、より高い積載量を提供し、地上作動機構による質量増加が最も少ないものの 1 つを示します。
車両の性能は一連の実際の実験を通じて評価され、飛行、地上移動、壁登りの能力が実証され、あらゆる移動モードのエネルギー消費量が評価されます。

要約(オリジナル)

The use of Micro Aerial Vehicles (MAVs) for inspection and surveillance missions has proved to be extremely useful, however, their usability is negatively impacted by the large power requirements and the limited operating time. This work describes the design and development of a novel hybrid aerial-ground vehicle, enabling multi-modal mobility and long operating time, suitable for long-endurance inspection and monitoring applications. The design consists of a MAV with two tiltable axles and four independent passive wheels, allowing it to fly, approach, land and move on flat and inclined surfaces, while using the same set of actuators for all modes of locomotion. In comparison to existing multi-modal designs with passive wheels, the proposed design enables a higher ground locomotion efficiency, provides a higher payload capacity, and presents one of the lowest mass increases due to the ground actuation mechanism. The vehicle’s performance is evaluated through a series of real experiments, demonstrating its flying, ground locomotion and wall-climbing capabilities, and the energy consumption for all modes of locomotion is evaluated.

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