BionicFlyingFox

Objeto volador ultraligero con cinemática inteligente

Para el BionicFlyingFox, nuestros desarrolladores de la Bionic Learning Network estudiaron de cerca al zorro volador e implementaron técnicamente sus características especiales de vuelo. La interacción de la electrónica integrada a bordo con un sistema de seguimiento de movimiento externo permite que el objeto volador ultraligero se mueva de forma semiautónoma en un espacio aéreo definido.

El zorro volador pertenece al orden de los murciélagos: los únicos mamíferos capaces de volar activamente. Una característica especial es su membrana voladora fina y elástica, que se extiende desde los metacarpianos y falanges extendidos hasta los tobillos. Al volar, estos animales controlan la curvatura de la membrana con sus dedos y, de este modo, pueden moverse por el aire de forma ágil y aerodinámica. Esto les permite alcanzar el máximo impulso, incluso en maniobras de vuelo lentas.

Cinemática ágil basada en el modelo natural

Con una envergadura de 228 cm y una longitud corporal de 87 cm, el murciélago artificial pesa tan solo 580 g. Como el murciélago natural, su cinemática de alas también está dividida en brazo y metacarpo y cubierta por una membrana elástica que se extiende desde las alas hasta las patas. De este modo, la superficie de las alas es relativamente grande y permite una baja carga superficial. Al igual que su modelo biológico, todas las articulaciones se encuentran en el mismo plano, lo que permite al BionicFlyingFox controlar y plegar sus alas individualmente.

Patagio especialmente diseñado

El patagio del modelo es muy fino, ultraligero y robusto al mismo tiempo. Consiste en dos películas herméticas y un tejido de elastano que se sueldan entre sí en 45 000 puntos aproximadamente. Debido a su elasticidad, la membrana no se arruga prácticamente nunca, ni siquiera al plegar sus alas. La estructura del tejido, en forma de panal, impide que se extiendan las pequeñas grietas que pudieran formarse en el patagio. De este modo, el BionicFlyingFox podrá seguir volando aunque el tejido se haya dañado ligeramente.

BionicFlyingFox: la electrónica de a bordo del tronco combinada con la mecánica de las alas

Diseño sofisticado: la electrónica de a bordo del fuselaje combinada con la mecánica de las alas

Vuelo semiautónomo en un espacio delimitado

El BionicFlyingFox se comunica con el llamado sistema de rastreo del movimiento para poder moverse de forma semiautónoma dentro de un espacio aéreo definido. La instalación detecta permanentemente su posición. Al mismo tiempo, el sistema programa las trayectorias de vuelo y da las órdenes de control necesarias para ello. La persona realiza el despegue y el aterrizaje manualmente. Un piloto automático asume el mando en el vuelo.

Sistema de cámaras móvil para una localización exacta

Dos cámaras de infrarrojos situadas en una unidad de paneo-inclinación ("pan-tilt unit", en inglés) son un componente importante del sistema de rastreo de movimiento. Las cámaras pueden, por tanto, girar e inclinarse para poder seguir todo el vuelo del BionicFlyingFox desde el suelo. Las cámaras reconocen al zorro volador por medio de cuatro marcadores infrarrojos activos que se fijan en las patas y las puntas de las alas.

Aprendizaje mecánico de la trayectoria de vuelo ideal

Las imágenes de las cámaras se transmiten a un ordenador central. Este evalúa los datos y coordina el vuelo desde fuera como si se tratara de un controlador aéreo. Para ello, el ordenador cuenta con rutas preprogramadas que indican la trayectoria de vuelo al BionicFlyingFox cuando realiza sus maniobras. El propio murciélago artificial calcula los movimientos de alas que necesita para poner en práctica correctamente las trayectorias teóricas con ayuda de su electrónica de a bordo y de un complejo patrón de comportamiento.

Los algoritmos reguladores necesarios para ello los obtiene del ordenador central, donde la máquina los aprende y donde se mejoran permanentemente. De este modo, el BionicFlyingFox puede optimizar su comportamiento durante el vuelo y ejecutar las trayectorias especificadas con mayor precisión de una vez para otra. El control se realiza mediante el movimiento de las patas y la superficie flexible de las alas, que puede variar en función de dicho movimiento.