Основная идея Джона Тсе заключалась в создании устройства, которое могло бы следовать за пользователем, не требуя от него физического контроля. Зонт, который работает как дрон, предоставляет пользователю возможность свободно использовать руки, что особенно удобно для использования мобильных устройств или ношения сумок.
ToF-камера, в отличие от обычных оптических систем, использует принцип эхолота, чтобы определить расстояние до человека. Она измеряет время, необходимое свету, чтобы вернуться от объектов, что позволяет игнорировать визуальные помехи, такие как тени или яркие одежды, и точно отслеживать положение головы пользователя, что критично для безопасного управления дрон- зонтом.
Традиционные зонты на протяжении многих лет оставались неизменными, всегда требуя одной занятой руки. Инженер решил кардинально изменить этот подход, создав высокотехнологичное устройство, которое может управляться автоматически.
Зонт имеет легкий, но прочный каркас, изготовленный из углеродного волокна и нейлона с помощью 3D-печати. Четыре мощных пропеллера установлены на складных опорах, которые скрываются под тканью купола, что позволяет устройству оставаться компактным при транспортировке и устойчивым во время полета.
Пропеллеры крепятся с помощью специального каркаса.I Build Stuff
Одной из самых больших проблем при разработке было правильное распределение нагрузки, поскольку центральный стержень являлся единственной жесткой частью конструкции. Инженер разработал уникальную систему фиксации с использованием петель и эластичных элементов для минимизации вибраций. Такой подход позволяет дрону сохранять классическую форму и надежно удерживаться в воздухе даже при сильном ветре. Над прототипом работали почти целый год, в ходе которого автор сталкивался с различными поломками и сбоями в программном обеспечении, но в итоге смог добиться стабильных результатов.
Автономное следование и цифровое восприятие
Главным отличием этой модели от предыдущих является автономность. Для того чтобы зонт мог не просто летать, а следовать за человеком, была внедрена сложная навигационная система. Вместо традиционных камер или ненадежного GPS использовалась ToF-камера, которая сканирует пространство с помощью световых импульсов.
Камера помогает системе точно определять положение человека в трехмерном пространстве.I Build Stuff
Такая технология позволяет устройству формировать трехмерную карту окружающего пространства и точно отслеживать положение головы владельца даже в условиях низкой видимости. Обработкой данных управляет микрокомпьютер Raspberry Pi, который передает команды полетному контроллеру.
«Цель проекта заключалась не только в том, чтобы создать летающее устройство, а в том, чтобы сделать его способным следовать за человеком», — поделился автор зонта. Благодаря этой технологии, устройство плавно движется за владельцем, удерживая купол в нужной позиции. Несмотря на сложные условия, оно способно работать даже под проливным дождем, что делает его действительно функциональным в городской среде.
В процессе работы над проектом изобретатель также создал короткометражный фильм, который можно найти на Youtube. В нем он делится ключевыми моментами работы, которая заняла почти год.
