BionicSwift
Voltige aérienne collective en toute sécurité
Ils sont agiles, souples 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 un modèle naturel
Pour la construction des oiseaux robot, l’accent a été mis sur l’utilisation de structures légères, comme pour leur modèle biologique. Ce qui vaut pour la nature vaut également pour la technique : moins il y a de poids à déplacer, moins il faut de matériel et d’énergie. Ainsi, avec une longueur de corps de 44,5 centimètres et une envergure de 68 centimètres, les oiseaux bioniques ne pèsent que 42 grammes.
Un plumage aérodynamique pour un déplacement aérien 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 ultra-légère, souple mais très robuste et sont superposées comme des bardeaux. 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 d’aile vers le bas, les lamelles se ferment pour permettre à l’oiseau de voler avec plus de puissance. Grâce à cette réplique proche de la nature des ailes d’oiseaux, les BionicSwifts ont un meilleur profil de vol par rapport aux précédents actionneurs de battement d’aile.
Intégration fonctionnelle dans des espaces très restreints
Dans le corps de l’oiseau se trouve la construction compacte du mécanisme de battement des ailes, la technologie de communication ainsi que les composants de contrôle du battement des ailes et de la profondeur, la queue. Un moteur sans balais, deux servomoteurs, la batterie, l’engrenage 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 noyaux 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 noyaux, 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 l’ascendance thermique, ils corrigent immédiatement leur trajectoire de vol eux-mêmes et interviennent de manière autonome dans cette situation – sans pilote humain. La communication radio permet de détecter la position exacte même si le contact visuel par-dessus les obstacles 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 déroulements de processus et prévoir les pénuries. 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 leurs corridors aériens.