Tout d'abord, nos experts en bionique ont observé les nageoires de la raie manta. Bien que celle-ci vive dans l'eau, ses grandes nageoires pectorales battent de haut en bas comme des ailes quand elle nage. Nous avons appliqué ce principe à l'Air_ray en 2007. La forme profilée de la raie augmente l'efficacité aérodynamique, la torsion active des ailes assure un déploiement complet de la puissance. Pour ce faire, un servomoteur tire dans le sens longitudinal sur les deux flancs, en alternance, et laisse ainsi l'aile se rabattre de haut en bas de manière ciblée. Avec une servocommande supplémentaire, l'aile battante peut être tournée dans son axe transversal, ce qui signifie que l'Air_ray peut également être manœuvré vers l'arrière. En raison de sa construction légère, de la flottabilité de l'hélium et de l'actionneur de battement d'aile avec Fin Ray Effect®, il se déplace dans l'air comme son modèle naturel en mer.
Un concept similaire peut être trouvé dans les AirPenguins de 2009. Leur technique de vol est très proche de la technique de nage de leurs modèles biologiques. Les ailes à rotation passive permettent de générer une poussée vers l'avant et vers l'arrière.
Les AirPenguins peuvent voler de manière autonome en groupe de trois et planer dans un espace aérien défini, qui est capturé par des émetteurs à ultrasons. Les pingouins sont libres de se déplacer dans cet espace.
Un microcontrôleur leur permet d'explorer cet espace de manière autonome ou selon des règles convenues.
Sur cette base, nous avons décodé le vol des oiseaux en 2011 et présenté le SmartBird. Le support technologique bionique, inspiré du goéland argenté, peut décoller, voler et atterrir lui-même, sans actionneur supplémentaire.
Le battement des ailes s'accompagne d'un mouvement de torsion ciblé. Ce dernier s'obtient par un entraînement actif à torsion articulaire qui permet, en relation avec une régulation complexe, d'obtenir un rendement en vol inégalé jusqu'à présent. Un diagnostic permanent sécurise le vol : pendant que le SmartBird vole, des données telles que la position de l'aile et la torsion de l'aile ou l'état de charge de la batterie sont enregistrées en continu et vérifiées en temps réel.
Un type de vol encore plus complexe peut être observé avec la libellule. Ses compétences en vol sont uniques : elle peut manœuvrer dans toutes les directions spatiales, rester immobile dans les airs et naviguer sans battement d'ailes. En raison de sa capacité à déplacer ses deux paires d'ailes indépendamment, elle peut freiner et tourner brusquement, accélérer rapidement et même voler en arrière.
Avec le BionicOpter, notre équipe bionique a implémenté ces propriétés très complexes dans un objet volant ultra-léger en 2013. Pour la première fois, un modèle maîtrise plus de conditions de vol que les hélicoptères, les avions à moteur et les planeurs réunis. En contrôlant la fréquence de battement et la rotation des ailes individuelles, les quatre peuvent être ajustées individuellement en termes de direction de poussée et de force de poussée. La libellule télécommandée peut prendre presque n'importe quelle orientation dans l'espace.