BionicSwift : acrobaties de vol collectif en toute sécurité

BionicSwift

Acrobaties de vol collectif en toute sécurité

Ils sont agiles, maniables et peuvent même faire des loopings et des virages serrés : les BionicSwifts. L’interaction avec un GPS intérieur sur base radio permet aux cinq hirondelles artificielles de se déplacer de manière coordonnée et autonome dans un espace aérien délimité.

Objets volants ultralégers conçus selon leur modèle naturel

Pour la construction des oiseaux robot, l’accent a été mis sur l’utilisation de structures légères, comme pour leur modèle biologique. Car en technique, c'est comme dans la nature : moins il y a de poids à déplacer, moins il faut de matériel et d'énergie. Ainsi, avec une longueur de 44,5 centimètres et une envergure de 68 centimètres, les oiseaux bioniques ne pèsent que 42 grammes.

Des plumes aérodynamiques pour un vol efficace

Pour que les manœuvres soient aussi réalistes que possible, les ailes sont modelées sur la base du plumage des oiseaux. Les lamelles individuelles sont faites d’une mousse ultralégère, souple mais très robuste et sont superposées comme du bardage. Reliées à une plume de carbone, elles sont attachées aux rémiges primaires et secondaires comme c’est le cas pour le modèle naturel.

Pendant le battement d’aile vers le haut, les lamelles individuelles se déploient en éventail pour que l’air puisse circuler à travers l’aile. De ce fait, les oiseaux ont besoin de moins de force pour tirer l’aile vers le haut. Lors du battement vers le bas, les lamelles se ferment pour que l'oiseau robot puisse voler avec plus de puissance. Grâce à cette réplique des ailes naturelles d’oiseaux, les BionicSwifts ont un meilleur profil de vol par rapport aux précédents actionneurs de battement d’aile.

BionicSwift : des plumes aérodynamiques pour un vol efficace

Intégration fonctionnelle dans des espaces très restreints

Dans le corps de l’oiseau se trouvent le mécanisme compact de battement des ailes, la technologie de communication ainsi que les composants de contrôle du battement des ailes et de l'inclinaison de la queue. Un moteur brushless, deux servomoteurs, la batterie, le réducteur et diverses cartes pour la radio, la commande et la localisation sont installés dans un espace très réduit.

L’interaction intelligente des moteurs et de la mécanique permet, par exemple, de régler avec précision la fréquence du battement d’aile et l’angle d’attaque de la gouverne de profondeur pour les différentes manœuvres.

Coordination des manœuvres de vol par GPS

Le GPS d’intérieur sur base radio avec la technologie à bande ultra large (UWB) permet de coordonner et de sécuriser les vols des BionicSwifts. À cette fin, plusieurs modules radio sont installés dans une même pièce. Ces points se localisent ensuite les uns les autres et définissent l’espace aérien contrôlé. De plus, chaque oiseau robot est équipé d’un marqueur radio. Celui-ci envoie des signaux aux points qui peuvent alors localiser la position exacte de l’oiseau et envoyer les données recueillies à un ordinateur superviseur central qui fait office de système de navigation.

Ce dernier peut être utilisé pour la planification des itinéraires de sorte que les trajets préprogrammés donnent aux oiseaux leur trajectoire de vol. Si les oiseaux dévient de leur trajectoire de vol en raison d’influences environnementales soudainement changeantes, telles que le vent ou les courants thermiques, ils corrigent immédiatement leur trajectoire de vol de manière autonome – sans pilote humain. La communication radio permet de détecter la position exacte malgré les obstacles, même si le contact visuel est partiellement interrompu. L’utilisation de l’UWB comme technologie radio garantit un fonctionnement sûr et sans problème.

Nouvelles impulsions pour l’intralogistique

Grâce à l’interconnexion intelligente de l’objet volant et l’itinéraire GPS, il se crée un système de navigation 3D tel qu’il pourrait être appliqué dans l’usine interconnectée de demain. La localisation précise des flux de matières et de marchandises peut, par exemple, améliorer les processus et prévoir les goulots d'étranglement. En outre, des robots volants autonomes pourraient être utilisés, par exemple, pour transporter des matériaux et ainsi optimiser l’utilisation du sol dans une usine avec des couloirs aériens.