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ibellenhaben sich im Laufe ihrer
300Millionen Jahre langenEvoluti-
onsgeschichtehochspezialisiert;
ihreFlugtechnik isteinzigartig.Sie
bewegensichmühelos inalleRichtungen
imRaum,bleiben frei inderLuft stehenund
segelnohne jedenFlügelschlag.Dank ihrer
beidenvoneinanderunabhängigenFlügel-
paarekönnensieabrupt abbremsenund
wenden, schnell beschleunigenundsogar
rückwärtsfliegen. Kaumanzunehmen,
dassdiehochkomplexenFlugeigenschaften
der Libelle technischnachzubildenwären.
DochdenEntwicklerndesBionicLearning
Network, einemVerbund von Festomit
namhaftenHochschulen, Institutenund
Entwicklungsfirmen, istdies jetzt inPerfek-
tiongelungen.Mit demBionicOpter
beherrschterstmalseinModellmehr Flug-
zuständealsHubschrauber,Motor-und
Segelflugzeugezusammen.
Konsequenter Leichtbau
DiekünstlicheLibelle isteinechtesLeicht-
gewicht.Bei einerSpannweitevon63cm
undeineKörperlängevon44cmwiegt sie
geradeeinmal 175g. Zu verdankenhat
diesderBionicOptereinerkonsequenten
Leichtbauweise. Seine Flügel bestehen
auseinem feinenKohlefaserrahmenund
einer hauchdünnen Folienbespannung.
DieStruktur desGehäusesundder
MechanikauselastischemPolyamidund
Terpolymer sorgt für ein sehr flexibles,
ultraleichtesunddennoch robustes
Gesamtsystem. Auf engstemRaumbe-
herbergtderBrustkorbdieBatterie, acht
Servomotoren, einen leistungsstarken
ARM-Mikrocontroller sowieSensoren
undFunkmodule.
Miniaturisiert und integriert
NebendemLeichtbauermöglicht sein
hoherGradanFunktionsintegrationdas
einmaligeFlugverhaltendesBionicOpter.
FürdiekünstlicheLibellebedeutetdies,
dassBauteilewieSensorik,Aktorikund
Mechanik sowieKommunikations-,
Steuerungs-undRegelungstechnikauf
engstemRaumverbautundaufeinander
abgestimmtwurden. Auf dieseWeise
veranschaulicht FestodieMöglichkeiten
undPerspektivender Funktionsintegrati-
on imMiniaturformat.Die ferngesteuerte
Libellekommuniziert kabellos inEchtzeit
und tauschtpermanent Informationen
aus. Sie führt unterschiedlichsteSensor-
auswertungenzusammen, erkennt selbst-
ständigkomplexeEreignisseundkritische
Zustände.
IntelligenteKinematik
UmdasFlugobjekt zustabilisieren,werden
währenddes Flugspermanent dieDaten
von Flügelpositionund Flügeldrehung in
Echtzeiterfasstundausgewertet.Mithilfe
der Inertialsensorik lassen sichdie
BeschleunigungundderNeigungswinkel
desBionicOpter imRaummessen. Die
integrierten Lage- undBeschleunigungs-
sensorenerkennenGeschwindigkeit und
RaumrichtungdesLibellenflugs.
Zusätzlich zur Steuerungder Schlagfre-
quenzundderVerdrehungkommt in jedem
Flügel eineAmplitudensteuerung zum
Einsatz. InKombination lassensichsoalle
vier Flügel individuell inSchubrichtung
undSchubstärkeeinstellen, sodassdie
ferngesteuerteLibellenahezu jedeLage-
orientierung imRaumeinnehmenkann.Mit
ihrer intelligentenKinematikgleicht sie
Flugvibrationenausundsichert – indoor
wieoutdoor –einenstabilen Flug.
Faszinierender Flugkünstler
Libellengehören zudenelegantestenund zugleichgewandtesten Flugakro-
batenunter den Insekten. Die Fähigkeit, ihre beiden Flügelpaare auch
unabhängigvoneinander bewegen zukönnen, ermöglicht es ihnen, abrupte
Richtungswechsel zuvollziehen, inderLuftstehenzubleibenoderwieeinige
der insgesamt über 5600bekanntenArtenauch rückwärts zufliegen. Ihre
Flügelspannweitebeträgt zwischen20und110mm. Grosslibellenerreichen
ohneRückenwindGeschwindigkeitenvonbis zu50km/h.
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trends inautomation
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