BionicFlyingFox

Ultralahek leteči predmet z inteligentno kinematiko

Za BionicFlyingFox so naši razvijalci iz mreže Bionic Learning Network podrobno preučili letečo lisico in tehnično izvedli njeno posebno vedenje pri letenju. Z interakcijo vgrajene elektronike z zunanjim sistemom za sledenje gibanju se lahko ultralahek leteči predmet delno avtonomno giblje v določenem zračnem prostoru.

Leteča lisica spada v red netopirjev – edinih sesalcev, ki lahko aktivno letijo. Njena posebna značilnost je tanka in elastična letalna kožica, ki se razteza od dlančnice in prek prstnice do gležnjev. Med letenjem živali s prsti ciljno prilagajajo ukrivljenost letalne membrane in se tako lahko aerodinamično in okretno gibljejo po zraku. To jim omogoča, da dosežejo največji vzgon tudi med počasnim letenjem.

Agilna kinematika na podlagi naravnega vzornika

Umetna leteča lisica z razponom kril 228 centimetrov in dolžino telesa 87 centimetrov tehta le 580 gramov. Tako kot pri naravni leteči lisici je kinematika njenih kril razdeljena na krilca rok in dlani ter prekrita z elastično kožo, ki se razteza od kril do stopal. Zaradi tega je površina krila razmeroma velika in omogoča majhno obremenitev kril. Tako kot pri biološkem modelu so vse zgibne točke v eni ravnini, tako da lahko BionicFlyingFox posamično upravlja in zlaga krila.

Posebej razvita letalna membrana

Letalna koža modela je tanka, izjemno lahka in hkrati robustna. Sestavljena je iz dveh neprepustnih folij in elastanske pletenine, ki sta varjeni skupaj na približno 45.000 točkah. Zaradi svoje elastičnosti ostane skoraj brez gub, tudi ko so krila zložena. Satasta struktura pletenine preprečuje, da bi se majhne raztrganine na letalni koži še povečale. Tako lahko BionicFlyingFox nadaljuje z letenjem, tudi če je tkanina nekoliko poškodovana.

Delno avtonomno letenje v določenem prostoru

Da bi se BionicFlyingFox lahko delno avtonomno gibal v določenem zračnem prostoru, komunicira s tako imenovanim sistemom za sledenje gibanju. Naprava trajno beleži svoj položaj. Hkrati sistem načrtuje poti leta in zagotavlja potrebne ukaze za upravljanje. Vzlet in pristanek opravi človek ročno. Med letom nadzor prevzame avtopilot.

Premični sistem s kamero za natančno določanje lokacije

Pomemben sestavni del sistema za sledenje gibanju sta dve infrardeči kameri, nameščeni na nagibni enoti. Na ta način se lahko obračata in nagibata, tako da lahko s tal spremljata celotni let naprave BionicFlyingFox. Kamere letečo lisico prepoznajo po štirih aktivnih infrardečih označevalcih, pritrjenih na noge in konice kril.

Strojno učenje idealne poti letenja

Slike s kamer so poslane v osrednji glavni računalnik. Ta ocenjuje podatke in usklajuje let kot zunanji kontrolor letenja. V ta namen so v računalniku vnaprej programirane poti, ki določajo pot letenja izdelka BionicFlyingFox med njegovimi manevri. Umetna leteča lisica s pomočjo vgrajene elektronike in zapletenih vedenjskih vzorcev sama izračuna potrebne gibe kril za optimalno izvedbo želenih poti.

Leteča lisica prejema potrebne algoritme krmiljenja iz glavnega računalnika, kjer se jih strojno uči in jih nenehno izboljšuje. Tako lahko BionicFlyingFox optimizira svoje vedenje med letom in iz kroga v krog natančneje sledi določenim potem. Upravljanje poteka z gibanjem nog in spremenljivo površino kril.