RU2805429C1 - Device for capturing and holding sensory elements - Google Patents
Device for capturing and holding sensory elements Download PDFInfo
- Publication number
- RU2805429C1 RU2805429C1 RU2023108977A RU2023108977A RU2805429C1 RU 2805429 C1 RU2805429 C1 RU 2805429C1 RU 2023108977 A RU2023108977 A RU 2023108977A RU 2023108977 A RU2023108977 A RU 2023108977A RU 2805429 C1 RU2805429 C1 RU 2805429C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unmanned aerial
- sensor
- sensor elements
- holding
- capturing
- Prior art date
Links
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 title 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000002907 paramagnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области беспроводных сенсорных сетей (БСС), и может быть использовано с целью обеспечения перемещения указанных сенсорных элементов (СЭ) с помощью беспилотных летательных аппаратов (БПЛА).The invention relates to the field of wireless sensor networks (WSN), and can be used to ensure the movement of these sensor elements (SE) using unmanned aerial vehicles (UAVs).
Размещение СЭ в окружающей среде является сложной задачей. СЭ могут использоваться в различных целях, таких как отбор проб и измерение состава воздуха, измерение структурной целостности искусственных сооружений, сбор визуальных данных, оценка данных о дорожном движении или обнаружение популяций диких животных в окружающей среде. Размещение этих датчиков традиционно осуществляется лично. Этот метод связан с рядом ограничений, в частности, необходимостью размещения СЭ в труднодоступных местах. Поэтому имеется ряд попыток размещения и тестирования СЭ с помощью автоматизированных БПЛА. Обеспечение надежного круглосуточного электропитания также имеет важное значение для эффективной работы БСС. Надежное электропитание СЭ часто обеспечивается путем их перемещения с помощью БПЛА в места подзарядки аккумуляторных батарей [1]. Из уровня техники известен также ряд других способов применения БПЛА с целью транспортировки грузов [2].Placing solar cells in the environment is a challenging task. SEs can be used for a variety of purposes, such as sampling and measuring air composition, measuring the structural integrity of man-made structures, collecting visual data, assessing traffic data, or detecting wildlife populations in the environment. The placement of these sensors is traditionally done in person. This method is associated with a number of limitations, in particular, the need to place solar cells in hard-to-reach places. Therefore, there are a number of attempts to deploy and test solar cells using automated UAVs. Providing reliable 24/7 power supply is also essential for the efficient operation of the WSN. Reliable power supply of solar cells is often provided by moving them using UAVs to places where batteries are recharged [1]. A number of other methods of using UAVs for the purpose of transporting goods are also known from the state of the art [2].
Наиболее близким по технической сущности является устройство транспортировки грузов с помощью БПЛА [3]. The closest in technical essence is a device for transporting goods using UAVs [3].
Предлагаемое решение проблемы состоит в том, чтобы осуществить высвобождение сенсорного элемента за счет силы давления сжатого газа, поступающего в емкость, размеры которой изменяются под воздействием давления. The proposed solution to the problem is to release the sensor element due to the pressure force of compressed gas entering a container whose dimensions change under the influence of pressure.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является возможность транспортировки СЭ с помощью БПЛА, при использовании в качестве средств удержания постоянных магнитов, без затрат электроэнергии на питание электромагнитов. The technical result of the proposed invention is the possibility of transporting solar cells using a UAV, when used as a means of holding permanent magnets, without the cost of electricity to power the electromagnets.
Известный прототип может перемещать СЭ, с помощью БПЛА, в соответствии со схемой, представленной на Фиг.1. The known prototype can move the solar cell using a UAV, in accordance with the diagram presented in Figure 1.
Здесь СЭ рассматривается в качестве полезного груза 108, а устройство 106 является устройством захвата и высвобождения полезного груза.Here, the SE is considered as the
Транспортировка груза 108 осуществляется с помощью БПЛА 100 и удерживается с помощью устройства 106 высвобождения и захвата груза, соединённого с подъемным механизмом 104 посредством троса 102. После освобождения груза 108, устройство захвата перемещается вовнутрь БПЛА 100, и крышки 114 люка закрываются.Transportation of
Устройства 106 высвобождения и захвата нагрузки могут включать в себя одну или несколько магнитных функций, которые могут быть активированы/деактивированы в ответ на введенный сигнал, например, постоянные магниты, парамагнитные материалы. Полезный груз 108 может также включать в себя магнитные элементы и может быть закреплен к устройству 106 посредством сил магнитного притяжения между такими магнитными элементами, а затем полезный груз 108 может быть высвобожден путем деактивации магнитных элементов или преодоления силы притяжения. The load release and
В рассматриваемом прототипе не указаны средства преодоления силы притяжения магнита при высвобождении полезного груза и возможности реализации указанного устройства применительно к СЭ.The prototype under consideration does not indicate the means of overcoming the attractive force of the magnet when releasing the payload and the possibility of implementing the specified device in relation to the solar cell.
Предлагаемое устройство захвата и удержания СЭ функционирует следующим образом. The proposed device for capturing and holding solar cells operates as follows.
На Фиг. 2a и 2b показаны схемы реализации устройств захвата и удержания сенсорных элементов при их транспортировке с помощью БПЛА. СЭ 108, представляющий полезный груз, перемещается к месту назначения с помощью БПЛА 100, на котором имеются радиоприемопередатчик, контроллер управления, блок электропитания и средства спутниковой ориентации (103), а также средства видеонаблюдения 101. СЭ 108 может перемещаться относительно БПЛА с помощью лебедки 104 и троса 102. Верхняя плоскость 201 СЭ выполняется из ферромагнитного материала и удерживается постоянным магнитом 203 (например, кольцевой формы). Предлагаемый способ предусматривает наличие источника сжатого газа 205, электроуправляемого клапана 206 с соединительным шлангом 207 (или без шланга). При необходимости освобождения СЭ по сигналу от контроллера открывается клапан 206 и сжатый газ из источника сжатого газа 205 поступает в рабочую емкость, изменяющую свои размеры. Рабочая емкость 202, представленная на Фиг 2a (для примера), имеет тороидальную форму и выполнена из эластичного материала (например, резина). Рабочая емкость 208, представленная на Фиг 2b (для примера), имеет кольцевую форму и выполнена в виде сильфона. При поступлении вовнутрь рабочей емкости 202 или 208 газа под давлением рабочая емкость расширяется и отделяет поверхность 201 СЭ 108 от постоянного магнита 203, высвобождая СЭ 108 от воздействия сил притяжения магнитом 203. Далее происходит отделение СЭ 108 под воздействием собственного веса, а клапан перекрывает доступ газа и открывает выход газа из рабочей емкости в атмосферу. Рабочая емкость 202 (или 208) под действием собственных упругих сил переходит в исходное (сжатое) положение.In FIG. 2a and 2b show diagrams of the implementation of devices for capturing and holding sensor elements when they are transported using a UAV.
При необходимости доставки СЭ 108 с места его эксплуатации, БПЛА 100 прибывает к месту расположения СЭ 108, и выпускает устройство захвата с помощью лебедки 104 и троса 102. С помощью видеокамеры 101 производится дистанционное (или автоматическое) наблюдение и управление процессом захвата.If it is necessary to deliver the
ЛИТЕРАТУРАLITERATURE
1. Лихтциндер Б.Я., Маслов О.Н. Способ подзарядки аккумуляторов в беспроводной сенсорной сети. Патент на изобретение № 2730468 от 30.01.2020. Дата гос. регистрации 24.08.2020 г.1. Likhtzinder B.Ya., Maslov O.N. A method for recharging batteries in a wireless sensor network. Patent for invention No. 2730468 dated January 30, 2020. State date registration 08/24/2020
2. System and method for placement of sensors through use of unmanned aerial vehicles (US20160232794A1) [Электронный ресурс] / URL: https://patents.google.com/patent/US20160232794A1.2. System and method for placement of sensors through use of unmanned aerial vehicles (US20160232794A1) [Electronic resource] / URL: https://patents.google.com/patent/US20160232794A1.
3. Payload-Release Device and Operation Thereof (US20160059963A1) [Электронный ресурс] / URL: https://patents.google.com/patent/US20160059963A1.3. Payload-Release Device and Operation Thereof (US20160059963A1) [Electronic resource] / URL: https://patents.google.com/patent/US20160059963A1.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2805429C1 true RU2805429C1 (en) | 2023-10-16 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2847607C1 (en) * | 2025-04-24 | 2025-10-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное Учреждение высшего образования "Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I" (ФГБОУ ВО Воронежский ГАУ) | Unmanned aerial vehicle for agricultural purposes |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1081109A1 (en) * | 1980-10-01 | 1984-03-23 | Днепродзержинский Ордена Трудового Красного Знамени Индустриальный Институт Им.М.И.Арсеничева | Load-engaging device |
| SU1209561A1 (en) * | 1984-02-20 | 1986-02-07 | Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Magnetic gripping device |
| US20160059963A1 (en) * | 2014-08-28 | 2016-03-03 | Google Inc. | Payload-Release Device and Operation Thereof |
| US20160232794A1 (en) * | 2015-02-07 | 2016-08-11 | Usman Hafeez | System and method for placement of sensors through use of unmanned aerial vehicles |
| WO2018033925A1 (en) * | 2016-08-18 | 2018-02-22 | Tevel Advanced Technologies Ltd. | System and method for drone fleet management for harvesting and dilution |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1081109A1 (en) * | 1980-10-01 | 1984-03-23 | Днепродзержинский Ордена Трудового Красного Знамени Индустриальный Институт Им.М.И.Арсеничева | Load-engaging device |
| SU1209561A1 (en) * | 1984-02-20 | 1986-02-07 | Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Magnetic gripping device |
| US20160059963A1 (en) * | 2014-08-28 | 2016-03-03 | Google Inc. | Payload-Release Device and Operation Thereof |
| US20160232794A1 (en) * | 2015-02-07 | 2016-08-11 | Usman Hafeez | System and method for placement of sensors through use of unmanned aerial vehicles |
| WO2018033925A1 (en) * | 2016-08-18 | 2018-02-22 | Tevel Advanced Technologies Ltd. | System and method for drone fleet management for harvesting and dilution |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2847607C1 (en) * | 2025-04-24 | 2025-10-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное Учреждение высшего образования "Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I" (ФГБОУ ВО Воронежский ГАУ) | Unmanned aerial vehicle for agricultural purposes |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20230166865A1 (en) | Uav retrieval and deployment system and method therefor | |
| US11345051B2 (en) | Automatic unloading carrier and unmanned aerial vehicle | |
| CN106573684B (en) | The battery change system of multi-region | |
| US20150063959A1 (en) | Vehicle base station | |
| US9505493B2 (en) | System for automatic takeoff and landing by interception of small UAVs | |
| KR102067358B1 (en) | Drone attachable mission apparatus and system thereof | |
| US20140236390A1 (en) | Vertical takeoff and landing (vtol) small unmanned aerial system for monitoring oil and gas pipelines | |
| US20190193952A1 (en) | Replenishment Station for Aerial Vehicle with Robotic Device and Conveyor | |
| KR101665315B1 (en) | Estimation method and equipment of landing position of object dropped from UAV | |
| US20180079531A1 (en) | System and method for docking unmanned vehicles | |
| US20180136093A1 (en) | Environmental Monitoring UAV System | |
| CN204945251U (en) | A kind of lightening protect system based on unmanned plane | |
| US20170039510A1 (en) | Method for delivering a shipment by an unmanned transport device | |
| JP2019534814A5 (en) | ||
| JP2019514785A (en) | System and method for transporting products by unmanned aerial vehicles | |
| KR20200013352A (en) | The active guided docking station and a combined vehicle for automatically landing the drones at the docking station | |
| US20170275024A1 (en) | System and method for docking unmanned aerial vehicles (uavs) | |
| CN106068592A (en) | Unmanned aerial vehicle battery replacement system and method | |
| CN102717891A (en) | Anti-air dispersion overload buffering device suitable for micro detection robot | |
| KR101867424B1 (en) | Wireless power charging apparatus transmitting power wirelessly for drones airborne | |
| CN112154101A (en) | Unmanned aerial vehicle, aircraft control system and handling method | |
| KR200489024Y1 (en) | Unmanned operation system for VTOL UAV | |
| RU2805429C1 (en) | Device for capturing and holding sensory elements | |
| US12269625B2 (en) | UAV parachute deployment systems and methods using a rotor guard | |
| KR101727516B1 (en) | Method of Delivering Products Using an Unmanned Delivery Equipment |