로봇 새를 설계할 때 생물 모델과 마찬가지로 경량 구조를 사용하는 데 중점을 두었습니다. 기술에서도 자연의 원리가 적용되기 때문입니다. 무게가 가벼운 만큼 재료 사용량과 에너지 소비량이 적어집니다. 이에 몸길이는 44.5cm, 날개 폭은 68cm인 바이오닉 새의 무게는 겨우 42g에 불과합니다.
가능한 한 자연스럽게 조종하기 위해 날개는 새 깃털을 모방하였습니다. 날개를 구성하는 재질은 가볍고 유연하면서도 단단한 재질로 겹쳐서 구성되어 있습니다. 카본 소재의 깃펜으로 연결되어 실제 새처럼 손과 팔 날개에 부착됩니다.
날갯짓을 할 때 날개가 위쪽으로 움직이는 순간마다 개별 플레이트가 공기를 날개에서 흘립니다. 이를 통해 새들은 날개를 위쪽으로 당기는 데 더 적은 힘이 필요합니다. 반대로 날개를 아래로 움직이는 순간에는 플레이트가 닫히면서 비행 로봇은 더 큰 양력을 만들어낼 수 있습니다. BionicSwifts는 날개의 이러한 자연스러운 모방을 통해 기존의 날갯짓 드라이브에 비해 더 나은 비행 프로파일을 제공합니다.
새의 몸에는 날개 장치와 통신 시스템, 및 날갯짓, 승강타 및 꼬리 제어에 필요한 구성 요소를 위한 소형 구조가 포함되어 있습니다. 브러시리스 모터, 서보 모터 2개, 배터리, 기어 박스 및 무선, 제어 및 위치 파악을 위한 다양한 회로기판이 매우 협소한 공간에 탑재되어 있습니다.
모터와 기계의 지능적인 상호 작용을 통해 날갯짓의 빈도와 승각 타각을 다양한 조종에 맞게 정밀하게 조절할 수 있습니다.
Radio-based indoor GPS with ultra wideband technology (UWB) enables the coordinated and safe flying of the BionicSwifts. For this purpose, several radio modules are installed in one room. These anchors then locate each other and define the controlled airspace. Each robotic bird is also equipped with a radio marker. This sends signals to the anchors, which can then locate the exact position of the bird and send the collected data to a central master computer which acts as a navigation system.
This can be used for route planning, so that preprogrammed routes give the birds their flight path. If the birds deviate from their flight path due to sudden changes in environmental influences such as wind or thermals, they immediately correct their flight path themselves and intervene autonomously in this situation – without a human pilot. Radio communication enables exact position detection even if visual contact is partially hindered by obstacles. The use of UWB as radio technology guarantees safe and trouble-free operation.
The intelligent networking of flight objects and GPS routing makes for a 3D navigation system that could be used in the networked factory of the future. The precise localisation of the flow of materials and goods could, for example, improve process sequences and foresee bottlenecks. Moreover, autonomous flying robots could be used to transport materials, for instance, and thus optimise the use of space within a factory with their flight corridors.