BionicSwift

Bezpieczna akrobatyka powietrzna w roju

Są zwinne, zwrotne i potrafią nawet latać w pętlach i ostrych zakrętach: BionicSwifts. Poprzez interakcję z radiowym wewnętrznym systemem GPS, pięć sztucznych jaskółek może poruszać się w sposób skoordynowany i autonomiczny w określonej przestrzeni powietrznej.

Ultralekkie obiekty latające oparte na modelach naturalnych

Przy budowie robotów-ptaków skupiono się na zastosowaniu lekkich konstrukcji, podobnie jak w przypadku ich biologicznego pierwowzoru. Ponieważ zarówno w technicei, jak i w przyrodzie, im mniejszy ciężar jest do poruszenia, tym mniej materiału jest potrzebne i tym mniej energii jest zużywane. I tak, przy długości ciała 44,5 centymetra i rozpiętości skrzydeł 68 centymetrów, bioniczne ptaki ważą zaledwie 42 gramy.

Aerodynamiczne upierzenie dla efektywnego lotu

Aby jak najwierniej odwzorować naturalny lot, skrzydła wzorowane są na ptasich piórach. Poszczególne lamele wykonane są z ultralekkiej, elastycznej, ale bardzo wytrzymałej pianki i układają się na sobie jak gonty. Są one połączone z węglowym dudkiem i przymocowane do rzeczywistych piór pierwotnych i wtórnych, tak jak w ich realnych odpowiednikach.

Gdy klapy skrzydła są otwarte, poszczególne łopatki rozchylają się, dzięki czemu powietrze może przepływać przez skrzydło. Oznacza to, że ptaki potrzebują mniej siły, aby poderwać skrzydło do góry. Podczas ruchu w dół lamele zamykają się, dzięki czemu latające roboty mogą latać z większą siłą. Ta niemal naturalna replika skrzydeł daje BionicSwift lepszy profil lotu niż poprzednie napędy z klapiącymi skrzydłami.

Integracja funkcjonalna na najmniejszej przestrzeni

Ciało ptaka stanowi kompaktową obudowę dla mechanizmu bijących skrzydeł, technologii komunikacyjnej, jak również komponentów sterujących biciem skrzydeł i ruchem unoszącym ogona. Na bardzo małej przestrzeni zainstalowano silnik bezszczotkowy, dwa silniki serwo, akumulator, przekładnię i różne płytki drukowane.

Dzięki inteligentnej interakcji silników i systemów mechanicznych można precyzyjnie regulować częstotliwość uderzeń skrzydeł i kąt podnoszenia dla różnych manewrów.

Koordynacja manewrów lotu za pomocą GPS

Dzięki radiowemu wewnętrznemu GPS wykorzystującemu technologię ultra-wideband (UWB), BionicSwifts mogą latać bezpiecznie i w skoordynowanym układzie. W tym celu w jednym pomieszczeniu instaluje się kilka modułów radiowych. Te punktory następnie wskazują siebie nawzajem i określają kontrolowaną przestrzeń powietrzną. Każdy ptak wyposażony jest w radiowy znacznik, który wysyła sygnały do baz, które następnie mogą zlokalizować dokładną pozycję ptaka i przesłać zebrane dane do centralnego komputera głównego, który pełni funkcję systemu nawigacyjnego.

Na tej podstawie można zaplanować trasę tak, aby zaprogramowane ścieżki wyznaczały ptakom tor lotu. Jeśli ptaki zboczą z tego toru lotu, na przykład z powodu nagłej zmiany warunków otoczenia, takich jak wiatr lub termika, natychmiast korygują swój tor lotu, interweniując autonomicznie - bez udziału człowieka. Komunikacja oparta na radiu oznacza, że wykrywanie pozycji jest możliwe nawet w przypadku obecności przeszkód i częściowej utraty kontaktu wzrokowego. Zastosowanie technologii UWB jako technologii radiowej gwarantuje bezpieczną i bezawaryjną pracę.

Nowe inspiracje dla intralogistyki

Inteligentne połączenie obiektu latającego i tras GPS tworzy system nawigacji 3D, który może być stosowany w połączonej w sieć fabryce przyszłości. Na przykład, dzięki precyzyjnemu zlokalizowaniu przepływu materiałów i towarów, można usprawnić przebieg procesów i przewidzieć wąskie gardła. Ponadto autonomiczne roboty latające mogłyby być wykorzystywane np. do transportu materiałów, a dzięki korytarzom powietrznym optymalizowałyby wykorzystanie przestrzeni w fabryce.