Em primeiro lugar, os nossos especialistas em biônica analisaram as barbatanas das arraias. Apesar de viver na água, a arraia bate as barbatanas para cima e para baixo, como asas, enquanto nada. Transferimos esse princípio para o Air_ray em 2007. O design otimizado pelo fluxo do raio artificial aumenta a eficiência aerodinâmica, enquanto a torção ativa das asas garante o uso de sua força total. Um servomotor puxa alternadamente pelos dois lados, na direção longitudinal, movendo as asas para cima e para baixo. Com o servoacionamento adicional, o bater das asas pode ser rotacionado no eixo transversal, o que significa que a Air_ray também pode ser manobrada para trás. Devido à construção leve, a flutuabilidade do hélio e o acionamento de bater de asas com o Fin Ray Effect®, ele se move pelo ar da mesma forma que o modelo real se move pela água.
Há um conceito semelhante nos AirPenguins de 2009. A tecnologia de voo se aproxima muito da técnica de natação dos modelos reais. As asas de rotação passivas permitem o impulso para a frente e para trás.
Os AirPenguins são o terceiro grupo a voar de forma autônoma e pairam sob um espaço aéreo definido, sendo detectados por estações de transmissão de ultrassom. Os pinguins podem se mover livremente dentro deste espaço.
Um microcontrolador oferece a oportunidade de explorar esse espaço de forma autônoma ou de acordo com as regras estabelecidas.
Com base nisso, em 2011 deciframos o segredo do voo das aves e apresentamos o SmartBird . Essa plataforma tecnológica biônica, inspirada na gaivota prateada, pode decolar, voar e aterrizar, de forma autônoma, sem atuador adicional.
As asas não apenas batem para cima e para baixo, mas também rotacionam deliberadamente. Isso é executado pelo acionamento de torção articulado ativo que, em conjunto com um sistema de controle complexo, alcança níveis de eficiência anteriormente inatingíveis em voo. O diagnóstico contínuo garante a segurança do voo. Enquanto o SmartBird voa, os dados como posição e torção da asa ou o estado da bateria, são registrados e verificados em tempo real pelo software.
O tipo de voo exibido pela libélula é ainda mais complexo. As suas habilidades de voo são únicas: ela se move em todas as direções espaciais, permanece parada no ar sem bater as asas. Com a capacidade de mover ambos os pares de asas independentemente, ela pode parar e virar abruptamente, acelerar rapidamente e até voar para trás.
A nossa equipe biônica implementou tecnicamente estas propriedades altamente complexas em um objeto voador ultraleve, em 2013, na forma do BionicOpter . Pela primeira vez, um modelo domina mais estados de voo do que a junção de helicópteros, aeronaves motorizadas e planadores. Ao controlar a frequência do bater das asas e a rotação de cada uma, as quatro asas podem ser ajustadas individualmente em direção e força do impulso. Dessa forma, a libélula controlada remotamente assume quase qualquer posição em qualquer espaço.
A Festo aperfeiçoou a construção leve e a miniaturização em 2015 com o eMotionButterflies : cada borboleta biônica pesa apenas 32 g. Para se assemelhar o máximo possível ao voo do modelo natural, as eMotionButterflies possuem um sistema eletrônico a bordo altamente integrado. Elas controlam as asas de forma precisa e individual, realizando movimentos rápidos.
Dez câmaras instaladas no espaço detectam as borboletas utilizando dois marcadores de infravermelhos nas asas. As câmaras encaminham os dados de posição para o computador servidor, que coordena as borboletas de fora.
Os engenheiros da tecnologia biônica desenvolveram esse sistema de rede inteligente adicional e demonstraram o BionicFlyingFox voando, de forma semiautônoma, na Hannover Messe 2018. Essa funcionalidade foi possível devido à combinação do sistema eletrônico integrado com o sistema de câmara externo. Isso permite o voo do morcego artificial com envergadura de asa de 2,28 m.
A membrana hermética elástica se estende da ponta dos dedos até o pés do morcego-robô. A membrana especialmente desenvolvida consiste numa malha de elastano tricotada e películas soldadas em conjunto em determinados pontos. Graças a essa estrutura de colmeia, o BionicFlyingFox pode voar mesmo quando o tecido biônico sofrer algum pequeno dano.
Na natureza, o comportamento de voo dos animais é diferente. Ao transportá-lo para a tecnologia, os desafios da construção leve e a integração funcional são maiores. No BionicFlyingFox todos os planos articulados permitem com que as asas fechem completamente, como tesouras. A Festo descodificou todos os tipos de voo do mundo animal. No entanto, a natureza fornece diversas soluções únicas, que inspiram a equipe biônica a encontrar novas soluções técnicas no futuro.