Em primeiro lugar, os nossos especialistas em biónica analisaram as barbatanas das mantas. Apesar de viver na água, a manta bate as barbatanas para cima e para baixo como asas enquanto nada. Transferimos este princípio para o Air_ray em 2007. O design otimizado pelo fluxo do raio artificial aumenta a eficiência aerodinâmica, enquanto a torção ativa das asas garante o uso da sua força total. Um servomotor puxa alternadamente pelos dois flancos, na direção longitudinal, movendo as asas para cima e para baixo. Com o servoacionamento adicional, o bater das asas pode ser rodado no eixo transversal, o que significa que o Air_ray também pode ser manobrado para trás. Devido à construção leve, a flutuabilidade do hélio e o acionamento de bater de asas com o Fin Ray Effect®, ele move-se pelo ar da mesma forma que o modelo natural se move pela água.
Há um conceito semelhante por detrás dos AirPenguins de 2009. A tecnologia de voo aproxima-se muito da técnica de natação dos modelos biológicos. As asas de rotação passiva permitem o impulso para a frente e para trás.
Os AirPenguins são o terceiro grupo a voar de forma autónoma e pairam num espaço aéreo definido, sendo detetados por estações de transmissão de ultrassom. Os pinguins podem mover-se livremente dentro deste espaço.
Um microcontrolador oferece a oportunidade de explorar esse espaço de forma autónoma ou de acordo com as regras acordadas.
Com base nisso, em 2011 decifrámos o segredo do voo das aves e apresentamos o SmartBird . Esta plataforma tecnológica biónica, inspirada na gaivota-prateada, pode decolar, voar e aterrar por si mesma sem atuador adicional.
As asas não só batem apenas para cima e para baixo, como também rodam deliberadamente. Isto é feito pelo acionamento de torção articulado ativo que, em conjunto com um sistema de controlo complexo, alcança níveis de eficiência anteriormente inatingíveis em voo. O diagnóstico contínuo garante a segurança do voo. Enquanto o SmartBird voa, os dados como a posição da asa, a torção da asa ou o estado da bateria, são registados e verificados em tempo real pelo software.
O tipo de voo exibido pela libélula é ainda mais complexo. As suas habilidades de voo são únicas: ela move-se em todas as direções espaciais, permanece parada no ar e plana sem bater as asas. Com a capacidade de mover ambos os pares de asas independentemente, ela pode parar e virar abruptamente, acelerar rapidamente e até voar para trás.
A nossa equipa biónica implementou tecnicamente estas propriedades altamente complexas num objeto voador ultraleve em 2013 na forma do BionicOpter. Pela primeira vez, um modelo domina mais estados de voo do que a junção de helicópteros, aeronaves motorizadas e planadores. Ao controlar a frequência do bater das asas e a rotação de cada uma, todas as quatro asas podem ser ajustadas individualmente relativamente à direção e à força do impulso. Desta forma, a libélula controlada remotamente assume quase qualquer posição em qualquer espaço.
A Festo aperfeiçoou a construção leve e a miniaturização em 2015 com o eMotionButterflies: cada borboleta biónica pesa apenas 32 g. Para se assemelhar o máximo possível ao voo do modelo natural, as eMotionButterflies possuem um sistema eletrónico a bordo altamente integrado. Elas controlam as asas de forma precisa e individual, realizando movimentos rápidos.
Dez câmaras instaladas no espaço detetam as borboletas usando dois marcadores de infravermelhos nas asas. As câmaras encaminham os dados de posição para o computador anfitrião central, que coordena as borboletas a partir do exterior.
Os engenheiros biónicos desenvolveram este sistema de rede inteligente adicional e demonstrarão o BionicFlyingFox, que voa de forma semi-autónoma, na Hannover Messe 2018. Esta funcionalidade é possível devido à combinação do sistema eletrónico integrado com o sistema de câmara externo. Isto permite o voo do morcego artificial com envergadura de asa de 2,28 m.
A membrana hermética elástica estende-se desde a ponta dos dedos até aos pés do morcego artificial. A membrana especialmente desenvolvida consiste numa malha de elastano tricotada e películas soldadas em conjunto em pontos selecionados. Graças a esta estrutura de colmeia, o BionicFlyingFox pode voar mesmo no caso do tecido biónico sofrer algum dano menor.
Na natureza, o comportamento de voo dos animais é diferente. Ao transportá-lo para a tecnologia, os desafios maiores são sempre a construção leve e a integração funcional. Com o BionicFlyingFox, em que todos os planos articulados da cinemática altamente reforçada estão num plano para permitir que as asas fechem completamente como tesouras, a Festo descodificou todos os tipos de voo do mundo animal. No entanto, a natureza fornece várias soluções únicas que inspiram a equipa biónica a encontrar novas soluções técnicas no futuro.