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Caltech, 대포처럼 발사되는 멀티로터 드론 프로토타입 공개
Caltech, 대포처럼 발사되는 멀티로터 드론 프로토타입 공개
  • 임성규 기자
  • 승인 2020.09.25 00:46
  • 댓글 0
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사진출처 : engineering.com
사진출처 : engineering.com

IROS 2019에서 혁신적인 대포 발사 드론을 선보인 지 1년 만에 칼텍과 NASA 제트추진연구소는 설계를 한 단계 끌어올렸다. 현재 마이크로SQ가 된 SQ(Simplified Quick Expanding Research Drone)의 3인치 버전UID는 크기와 능력이 업그레이드되었다. 새로운 6인치 튜브 발사 버전은 발사 기능이 추가된 자율형이다.

이번 연구는 탐사용 드론을 공중으로 띄우면 성공에 필요한 교정은 물론 발사 과정을 개선하는 방안으로 시작됐다. 연구팀은 지느러미로 접어서 압축된 이산화탄소를 이용해 발사할 수 있는 발광성 멀티로터 드론에 초점을 맞췄다. 일단 공중에 띄우면 펼쳐지고 안정적으로 날아오르게 했다. 또한 움직이는 차량에서 발사하더라도 항공기가 직진할 수 있도록 하는 것이 목표였으며, 따라서 최초 대응자, 해상 선박, 공중 항공기에 이상적인 탐사 도구가 되었다.

원래 시제품의 무게는 530g, 길이는 27cm였다. 접었을 때, 지름은 8센티미터이다. 그것은 빠르게 움직이는 트럭에서 성공적으로 시험되었다. 모노필라멘트로 제자리에 고정된 접힌 팔은 니크롬 와이어로 가열되어 있어 이를 풀어 70밀리초 이내에 제자리에 끼워 넣을 수 있다. 일단 드론이 안정화되면 정상 조종에 대비하는 데 1초밖에 걸리지 않는다.

사진출처 : engineering.com
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더 큰 탑재량을 필요로 하고 임무를 수행할 수 있는 가능성을 고려했을 때, 그 팀은 6인치 버전에 목표를 설정했다. 최신 버전의 SQUID는 카메라(FLIR 카멜레온3)와 레인지파인더(TeraRanger Evo 60m), IMU/barometer(VectorNav VN-100), 온보드 컴퓨터(NVIDIA Jetson TX2) 등 보다 공기역학적 디자인과 자율 하드웨어를 갖춘 것이 특징이다.

원래 프로토타입은 확장성을 위해 설계되었지만, 더 큰 버전을 만드는 것은 여전히 팀에게 난제를 남겼다. 발사 1단계가 탄도탄 비행이고 비행이 아니기 때문에 구조적인 변화가 필요했다. 배터리가 들어 있는 코에는 더 높은 질량의 중심이 주어졌다. 또 다른 이슈는 모든 것을 맞추는 것이었다. 왜냐하면 이 드론은 부피가 제한되어 있었기 때문에, 지느러미를 닫은 채 튜브 안에 들어가는 데 필요한 모든 것을 의미했기 때문이다. 최종 무게는 약 3.3kg으로 최적화된 부품이었다.

연구원들에 따르면, 이러한 도전에 직면하는 것은 여러 가지 이유로 중요했다. 무인기는 설치나 포장이 필요 없기 때문에 발사 속도가 빠르다. 그것이 빨리 발사된다는 사실이 그것을 더 안전하게 만든다. 이동 중 발사 가능성과 함께 필요할 경우 나무 협곡 통과 등 좁은 공간을 통해 발사할 수도 있다.

비록 SQUID는 지구 운용을 위해 설계되었지만, 그것의 적응성은 그것을 화성과 타이탄 탐사를 위한 주요한 미래 옵션으로 만든다. 추가적인 지형 제약 없이 탐사선에서 발사할 수 있는 기능은 많은 이점을 제공할 것이다. 임무 수행 가능한 드론을 자율적으로 배치하면 더 크고 더 비싼 착륙선의 필요성을 줄일 수 있다.

 

SOURCE : engineering.com

임성규 기자

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넥스트미디어그룹, 굿데이신문 근무, 씨웍스디자인, 디자인에이크리에이티브 대표 역임

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