Хотя теоретически поднять дрон в воздух с одним мотором и пропеллером возможно, на практике управлять им почти невозможно; именно поэтому в вертолётах для баланса и направления требуется второй ротор. Однороторные решения же обычно получаются громоздкими из-за огромных пропеллеров. Joshua Bird захотел разработать очень маленький дрон с одним пропеллером.
Ключом к решению стала шарнирная втулка пропеллера, которая за счёт очень высоких оборотов и изменения угла лопастей обеспечивает управление тангажом и креном. Когда стандартные ESC, не измеряющие скорость мотора напрямую и полагающиеся на обратную EMF, оказались недостаточны, потребовались специальный код управления и долгие эксперименты. Проблему с потерей дроном положения и падением удалось решить с помощью инфракрасного маяка, размещённого в комнате, и датчика на дроне.
Файлы проекта опубликованы на GitHub. Далее — добавление сканера, чтобы дрон, ориентируясь на окружающие объекты, мог летать и на улице.
Почему это важно
Этот проект ставит под сомнение — пусть и в любительском масштабе — устоявшееся представление о том, что баланс и направление в дронах могут обеспечить только второй ротор. Управление одним пропеллером за счёт высоких оборотов и изменяемого угла лопастей — инженерная задача, для которой стандартных драйверов моторов недостаточно и которая требует переосмысления также на стороне ПО; поэтому решение служит примером и для тех, кто интересуется алгоритмами управления не меньше, чем аппаратной частью. Публикация файлов на GitHub означает, что желающие покопаться в той же проблеме не будут начинать эксперименты с нуля. Однако дрон по-прежнему обязан своим положением инфракрасному маяку в комнате; пока зависимость от помещения не устранена, практическая ценность конструкции остаётся ограниченной. Сможет ли запланированное добавление сканера сделать возможным полёт на улице, станет следующим настоящим испытанием проекта.