Pour le BionicFlyingFox, nos développeurs du Bionic Learning Network ont étudié de près la chauve-souris et appliqué techniquement son comportement en vol particulier. L'interaction de l'électronique intégrée avec un système motion-tracking permet à l'objet volant ultra-léger d'évoluer en autonomie partielle dans un espace aérien délimité.
La chauve-souris est le seul mammifère qui peut voler activement. Une caractéristique particulière est sa membrane de vol fine et élastique, qui s'étend des phalanges jusqu'aux chevilles. En vol, les animaux utilisent leurs doigts pour contrôler la courbure de la membrane de vol et peuvent ainsi se déplacer dans l'air de manière aérodynamique et maniable. Ils atteignent ainsi une portance maximale, même lors de manœuvres de vol lent.
Avec une envergure de 228 cm et une longueur de 87 cm, la chauve-souris artificielle ne pèse que 580 grammes. Comme la chauve-souris biologique, sa cinématique d'aile est également divisée en métacarpes et phalanges et recouverte d'une peau élastique qui s'étend des ailes aux pattes. Par conséquent, sa surface alaire est relativement grande et permet une faible charge alaire. Comme dans le modèle biologique, tous les points d'articulation se trouvent sur un seul niveau, de sorte que le BionicFlyingFox peut contrôler et plier ses ailes individuellement.
La membrane de vol du modèle est très fine, ultra légère et en même temps robuste. Elle se compose de deux feuilles étanches à l'air et d'un tissu d'élasthanne, qui sont soudés ensemble en environ 45 000 points. Grâce à son élasticité, elle reste presque infroissable même lorsque les ailes sont rentrées. La structure en nid d'abeille du tissu empêche les petites fissures de la membrane de s'étendre. Cela permet au BionicFlyingFox de continuer à voler même si le tissu est légèrement endommagé.
Pour que le BionicFlyingFox puisse se déplacer de manière semi-autonome dans un espace aérien défini, il communique avec un système de Motion-Tracking (suivi de mouvement). L'installation enregistre en permanence sa position. En même temps, le système planifie les trajectoires et fournit les commandes de contrôle nécessaires. Le décollage et l'atterrissage sont effectués manuellement par l'homme. En vol, un pilote automatique prend le relais.
Un élément important du système de suivi des mouvements est constitué par deux caméras infrarouges, qui sont installées sur un système panoramique inclinable. Cela leur permet de tourner et de s'incliner afin de pouvoir suivre tout le vol du BionicFlyingFox depuis le sol. Les caméras reconnaissent la chauve-souris au moyen de quatre marqueurs infrarouges actifs fixés aux pattes et au bout des ailes.
Les images des caméras sont envoyées à un ordinateur central. Il évalue les données et coordonne le vol de l'extérieur, comme un contrôleur aérien. Pour cela, l'ordinateur dispose de trajectoires préprogrammées qui donnent au BionicFlyingFox sa trajectoire de vol lors des manœuvres. La chauve-souris artificielle calcule les mouvements d'ailes nécessaires pour mettre en œuvre de façon optimale les trajectoires cibles à l'aide de son électronique embarquée et de modèles de comportement complexes.
Les algorithmes de contrôle nécessaires à cette fin sont fournis à la chauve-souris par l'ordinateur maître, où ils sont appris et améliorés en permanence. Cela permet au BionicFlyingFox d'optimiser son comportement pendant les vols et donc de suivre plus précisément les trajectoires données d'un vol à l'autre. Le contrôle est effectué via le mouvement des jambes et de la surface de l'aile ainsi modifiée.