• Sun. Jul 21st, 2024

Peneliti MIT Mengembangkan Baling-Baling Drone yang Bersuara Tenang dan Tidak Mengganggu

ByPrasetyo

Feb 3, 2023 #cined.com

Peneliti MIT Mengembangkan Baling-Baling Drone yang Bersuara Tenang dan Tidak Mengganggu

ByPrasetyo

Feb 3, 2023 #cined.com
Peneliti MIT Mengembangkan Baling-Baling Drone yang Bersuara Tenang dan Tidak Mengganggu

Para peneliti di MIT telah merancang baling-baling dalam bentuk baru yang membuatnya jauh lebih senyap dan lebih efisien. Dijuluki “baling-baling toroidal”, bentuk donat bengkok baru ini menghilangkan kebisingan bernada tinggi yang terkait dengan drone tanpa menambah bobot atau meningkatkan konsumsi daya. Desain baling-baling tidak banyak berubah sejak Wright bersaudara pertama kali mengangkasa pada tahun 1903, jadi mari kita lihat apa yang membuat pengembangan baru ini begitu istimewa.

Versi pertama baling-baling bisa dibilang berasal dari 200 SM ketika Archimedes menciptakan baling-baling air. Penemu yang tak terhitung jumlahnya selama berabad-abad, termasuk Leonardo DaVinci, telah mengerjakan desain baling-baling. Namun, terlepas dari kemajuan yang mengesankan dalam bahan, bentuk bilah, dan efisiensi, desain dasar baling-baling kurang lebih tetap sama.

Baling-baling toroidal bekerja dengan prinsip yang sama persis dengan baling-baling tradisional, tetapi dengan struktur baling-baling bentuk tertutup di mana ujung satu baling-baling melengkung kembali ke baling-baling lainnya. Seperti yang dinyatakan oleh para peneliti di Laboratorium Lincoln MIT, desain ini “meminimalkan efek hambatan dari terowongan udara yang berputar-putar yang dibuat di ujung bilah dan memperkuat kekakuan keseluruhan baling-baling.”

Perbandingan antara baling-baling konvensional yang digunakan pada quadrotor DJI (a) dan baling-baling toroidal (b) menunjukkan pengurangan kebisingan yang signifikan yang dicapai oleh baling-baling toroidal.
Perbandingan antara baling-baling konvensional yang digunakan pada quadrotor DJI (a) dan baling-baling toroidal (b) menunjukkan pengurangan kebisingan yang signifikan yang dicapai oleh baling-baling toroidal. | Kredit: Laboratorium MIT Lincoln

Akibatnya, ini mengurangi kebisingan drone nada tinggi yang sangat mengganggu dan menciptakan suara angin sepoi-sepoi yang lebih dapat ditoleransi di telinga.

Contoh desain sayap cincin.
Contoh desain sayap cincin. Kredit gambar: Laboratorium MIT Lincoln

“Dulu ketika orang datang dengan segala macam ide gila untuk pesawat terbang di awal 1900-an dan selama Perang Dunia 2, ada beberapa desain yang pada dasarnya adalah sayap cincin ini. Jadi saya bertanya-tanya seperti apa jadinya jika Anda mengambil sayap cincin dan mengubah sesuatu seperti itu menjadi baling-baling.”

Thomas Sebastian, anggota staf senior di Kelompok Rekayasa Struktural dan Cairan Termal Lab Lincoln.

Dalam makalah mereka, tim menunjuk ke eksperimen psikoakustik yang dilakukan pada 2017 oleh NASA Langley Research Center. Eksperimen ini menyimpulkan bahwa manusia lebih sensitif terhadap suara drone bernada tinggi daripada lalu lintas lainnya. Baling-baling yang lebih senyap, menurut mereka, akan memperluas kesediaan publik untuk mentolerir drone komersial dan dengan demikian mengarah pada perluasan industri.

Fitur utama baling-baling toroidal

  • Mengurangi sinyal dalam rentang frekuensi yang paling sensitif bagi manusia
  • Mengurangi kebisingan tanpa memerlukan komponen tambahan yang menambah bobot dan meningkatkan penarikan daya
  • Mengurangi kemungkinan baling-baling yang berputar akan memotong, menangkap, atau menjepit objek atau permukaan di jalur drone
  • Mencapai daya dorong yang sebanding dengan baling-baling drone multirotor
  • Memungkinkan fabrikasi yang andal dengan teknik manufaktur aditif yang memungkinkan penyesuaian baling-baling untuk berbagai model dan tipe multirotor
Baling-baling toroidal
Baling-baling toroidal. Kredit gambar: Laboratorium MIT Lincoln

Ada beberapa manfaat dari baling-baling baru ini dalam pembuatan film. Sebagai permulaan, drone akan dapat lebih dekat dengan bakat tanpa banyak berdampak pada suara yang direkam. Drone lebih senyap dan juga menghasilkan suara pada frekuensi yang lebih mudah disingkirkan di pos. Dan, desain loop tertutup harus menghasilkan produk yang lebih kuat dan membantu meminimalkan kerusakan baling-baling setelah terjadi tabrakan.

Baling-baling toroidal dipasang pada drone komersial untuk pengujian
Baling-baling toroidal dipasang pada drone komersial untuk pengujian. Kredit gambar: Laboratorium MIT Lincoln

Penelitian mereka tidak menunjukkan bahwa baling-baling baru ini memerlukan pembaruan firmware khusus untuk drone itu sendiri. Oleh karena itu, saya menduga kita akan mulai melihat ini di langit segera dan mudah-mudahan suara drone yang mengganggu itu akan menjadi masa lalu.

Penelitian yang dilakukan oleh tim di MIT’s Lincoln Laboratory memenangkan R&D 100 Award untuk tahun 2022, jadi dukung mereka! Jika Anda ingin mempelajari lebih lanjut tentang baling-baling toroidal baru ini, lihat publikasi sorotan inovasi dari para peneliti di MIT.

Apa pendapat Anda tentang baling-baling toroidal yang baru dan lebih senyap ini? Apakah Anda pikir Anda akan menggunakannya di drone Anda? Beri tahu kami di komentar di bawah.


Peneliti MIT Mengembangkan Baling-Baling Drone yang Bersuara Tenang dan Tidak Mengganggu

Para peneliti di MIT telah merancang baling-baling dalam bentuk baru yang membuatnya jauh lebih senyap dan lebih efisien. Dijuluki “baling-baling toroidal”, bentuk donat bengkok baru ini menghilangkan kebisingan bernada tinggi yang terkait dengan drone tanpa menambah bobot atau meningkatkan konsumsi daya. Desain baling-baling tidak banyak berubah sejak Wright bersaudara pertama kali mengangkasa pada tahun 1903, jadi mari kita lihat apa yang membuat pengembangan baru ini begitu istimewa.

Versi pertama baling-baling bisa dibilang berasal dari 200 SM ketika Archimedes menciptakan baling-baling air. Penemu yang tak terhitung jumlahnya selama berabad-abad, termasuk Leonardo DaVinci, telah mengerjakan desain baling-baling. Namun, terlepas dari kemajuan yang mengesankan dalam bahan, bentuk bilah, dan efisiensi, desain dasar baling-baling kurang lebih tetap sama.

Baling-baling toroidal bekerja dengan prinsip yang sama persis dengan baling-baling tradisional, tetapi dengan struktur baling-baling bentuk tertutup di mana ujung satu baling-baling melengkung kembali ke baling-baling lainnya. Seperti yang dinyatakan oleh para peneliti di Laboratorium Lincoln MIT, desain ini “meminimalkan efek hambatan dari terowongan udara yang berputar-putar yang dibuat di ujung bilah dan memperkuat kekakuan keseluruhan baling-baling.”

Perbandingan antara baling-baling konvensional yang digunakan pada quadrotor DJI (a) dan baling-baling toroidal (b) menunjukkan pengurangan kebisingan yang signifikan yang dicapai oleh baling-baling toroidal.
Perbandingan antara baling-baling konvensional yang digunakan pada quadrotor DJI (a) dan baling-baling toroidal (b) menunjukkan pengurangan kebisingan yang signifikan yang dicapai oleh baling-baling toroidal. | Kredit: Laboratorium MIT Lincoln

Akibatnya, ini mengurangi kebisingan drone nada tinggi yang sangat mengganggu dan menciptakan suara angin sepoi-sepoi yang lebih dapat ditoleransi di telinga.

Contoh desain sayap cincin.
Contoh desain sayap cincin. Kredit gambar: Laboratorium MIT Lincoln

“Dulu ketika orang datang dengan segala macam ide gila untuk pesawat terbang di awal 1900-an dan selama Perang Dunia 2, ada beberapa desain yang pada dasarnya adalah sayap cincin ini. Jadi saya bertanya-tanya seperti apa jadinya jika Anda mengambil sayap cincin dan mengubah sesuatu seperti itu menjadi baling-baling.”

Thomas Sebastian, anggota staf senior di Kelompok Rekayasa Struktural dan Cairan Termal Lab Lincoln.

Dalam makalah mereka, tim menunjuk ke eksperimen psikoakustik yang dilakukan pada 2017 oleh NASA Langley Research Center. Eksperimen ini menyimpulkan bahwa manusia lebih sensitif terhadap suara drone bernada tinggi daripada lalu lintas lainnya. Baling-baling yang lebih senyap, menurut mereka, akan memperluas kesediaan publik untuk mentolerir drone komersial dan dengan demikian mengarah pada perluasan industri.

Fitur utama baling-baling toroidal

  • Mengurangi sinyal dalam rentang frekuensi yang paling sensitif bagi manusia
  • Mengurangi kebisingan tanpa memerlukan komponen tambahan yang menambah bobot dan meningkatkan penarikan daya
  • Mengurangi kemungkinan baling-baling yang berputar akan memotong, menangkap, atau menjepit objek atau permukaan di jalur drone
  • Mencapai daya dorong yang sebanding dengan baling-baling drone multirotor
  • Memungkinkan fabrikasi yang andal dengan teknik manufaktur aditif yang memungkinkan penyesuaian baling-baling untuk berbagai model dan tipe multirotor
Baling-baling toroidal
Baling-baling toroidal. Kredit gambar: Laboratorium MIT Lincoln

Ada beberapa manfaat dari baling-baling baru ini dalam pembuatan film. Sebagai permulaan, drone akan dapat lebih dekat dengan bakat tanpa banyak berdampak pada suara yang direkam. Drone lebih senyap dan juga menghasilkan suara pada frekuensi yang lebih mudah disingkirkan di pos. Dan, desain loop tertutup harus menghasilkan produk yang lebih kuat dan membantu meminimalkan kerusakan baling-baling setelah terjadi tabrakan.

Baling-baling toroidal dipasang pada drone komersial untuk pengujian
Baling-baling toroidal dipasang pada drone komersial untuk pengujian. Kredit gambar: Laboratorium MIT Lincoln

Penelitian mereka tidak menunjukkan bahwa baling-baling baru ini memerlukan pembaruan firmware khusus untuk drone itu sendiri. Oleh karena itu, saya menduga kita akan mulai melihat ini di langit segera dan mudah-mudahan suara drone yang mengganggu itu akan menjadi masa lalu.

Penelitian yang dilakukan oleh tim di MIT’s Lincoln Laboratory memenangkan R&D 100 Award untuk tahun 2022, jadi dukung mereka! Jika Anda ingin mempelajari lebih lanjut tentang baling-baling toroidal baru ini, lihat publikasi sorotan inovasi dari para peneliti di MIT.

Apa pendapat Anda tentang baling-baling toroidal yang baru dan lebih senyap ini? Apakah Anda pikir Anda akan menggunakannya di drone Anda? Beri tahu kami di komentar di bawah.