仿生学家们先是注意到了蝠鲼的胸鳍。蝠鲼虽生活在水中,但当它游动时,胸鳍却如同翅膀一般上下拍打。。2007年,我们将这一原理应用于Air_ray 中。这种人造鳍片采用气流优化式设计,可提高空气动力效率,同时翅膀可以灵活扭转,确保全部力量可以完全得到发挥。一台伺服电机沿纵向交替驱动两个侧翼,使羽翼上下摆动。另一个伺服电机驱动拍打着的翅膀沿横向轴旋转,由此操控 Air_ray 向后移动。凭借Fin Ray Effect® 轻巧的设计,氦气的浮力与拍打翅膀产生的驱动力,Air_ray能如同蝠鲼在水中游动一样在空气中移动。
2009 年开发的 AirPenguin 也采用了类似原理。它们运用的飞行技术与其生物样板的游动技巧类似。被动扭转翅膀可产生正向与反向推力。
AirPenguin 是第三组可以自主飞行的产品,它们漂浮于指定空间内,空间范围由超声波发射站进行监控。这些“企鹅”可在这一空间内自由移动。
微控制器使这些“企鹅”可以自主地或根据特定规则探索这一空间。
2011 年,我们在此基础上解码了鸟类飞行的秘密,并研发出了 SmartBird。该仿生设计受银鸥的启发,无需外力驱动即可进行自主启动、飞行和降落。
其翅膀不仅可以上下拍打,而且能以特定方式扭转。该设计中有一个活动的关节扭转驱动装置,可通过一系列复杂原理实现前所未有的高效驱动。通过连续诊断确保安全飞行。SmartBird 飞行时,翅膀位置、翅膀扭转情况或电池状态等数据均由软件记录下来和实时验证。
However different the flying behaviour of animals in the natural world may be, when transferring it to technology, the major challenges are always the lightweight design and functional integration. With the BionicFlyingFox, whose articulation points of the heavily loaded kinematic system are all on one plane so that the wings can be folded like scissors, Festo has now deciphered all the different types of flying found in the animal world. But nature provides many other unique solutions which will inspire the bionics team to find new technical solutions in the future.