ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของ Bionic Learning Network เราทำงานด้วยความหลงใหลในการบินมากว่า 15 ปี ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา เราได้วิจัยวัตถุบินอื่นๆ อีกมากมายและหลักการทางธรรมชาติของพวกเขา และนำมาปรับใช้ทางเทคโนโลยี โดยเรียนรู้จากแบบจำลองทางชีววิทยา ความท้าทายที่สำคัญคือพฤติกรรมการบินเป็นฝูงได้อย่างอิสระ ทีมของเราใช้ BionicBee พัฒนาวัตถุบินที่สามารถบินได้เป็นจำนวนมากและเป็นอิสระอย่างสมบูรณ์ในฝูงได้เป็นครั้งแรก
ด้วยน้ำหนักประมาณ 34 กรัม ความยาว 22 เซนติเมตร และปีกที่กว้าง 24 เซนติเมตร BionicBee จึงเป็นวัตถุบินที่เล็กที่สุดของ Bionic Learning Network จนถึงปัจจุบัน เป็นครั้งแรกที่นักพัฒนาใช้วิธีการการออกแบบ Generative Design: หลังจากป้อนพารามิเตอร์เพียงไม่กี่ตัว ซอฟต์แวร์ที่อิงตามหลักการการออกแบบที่กำหนดไว้จะค้นหาโครงสร้างที่เหมาะสมที่สุดเพื่อที่จะใช้วัสดุให้น้อยที่สุดเท่าที่จำเป็นพร้อมกับโครงสร้างที่เสถียรที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ โครงสร้างน้ำหนักเบานี้คือพื้นฐานของความคล่องแคล่วและระยะเวลาการบินที่ดี
โครงสร้างที่กะทัดรัดสำหรับกลไกการกระพือปีก เทคโนโลยีการสื่อสาร และส่วนประกอบควบคุมสำหรับการกระพือปีกและการปรับรูปทรงของปีกนั้นอยู่ในตัวของผึ้ง มอเตอร์ไร้แปรงถ่าน เซอร์โวมอเตอร์สามตัว แบตเตอรี่ กล่องเกียร์ และแผงวงจรต่างๆ ติดตั้งในพื้นที่ขนาดเล็กมาก การทำงานร่วมกันที่ชาญฉลาดของมอเตอร์และกลไกช่วยให้สามารถปรับความถี่ของการกระพือปีกสำหรับการบังคับทิศทางได้อย่างแม่นยำ
ผึ้งเทียมบินด้วยความถี่ของการกระพือปีก 15 ถึง 20 เฮิรตซ์ ปีกกระพือไปมาในมุม 180 องศา มอเตอร์ไร้แปรงถ่านขับเคลื่อนการกระพือปีกของปีกโดยปราศจากฟันเฟืองผ่านโครงสร้างเชิงกลที่เบาเป็นพิเศษและนำทางอย่างแม่นยำ ยิ่งความเร็วต่อนาทีสูงเท่าใด ความถี่ในการกระพือปีกและการลอยตัวก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น เซอร์โวมอเตอร์สามตัวที่โคนปีกจะเปลี่ยนรูปทรงของปีกตามเป้าหมาย ซึ่งเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพในปีกบางตำแหน่ง และนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงตามเป้าหมายของการยกตัวที่สร้างขึ้น
หากผึ้งบินไปข้างหน้า รูปทรงของปีกจะถูกปรับในลักษณะที่แรงยกที่ตำแหน่งปีกด้านหลังมากกว่าตำแหน่งด้านหน้า เป็นผลให้ลำตัวเอียงไปข้างหน้า (พยักหน้า) และผึ้งบินไปข้างหน้า หากรูปทรงของปีกมีลักษณะที่ปีกขวาสร้างแรงยกได้มากกว่าปีกซ้าย ผึ้งจะม้วน (ม้วน) รอบแกนตามแนวยาวไปทางซ้ายและบินไปทางด้านข้าง การปรับอีกประการหนึ่งที่เป็นไปได้คือปีกข้างหนึ่งสร้างแรงยกมากขึ้นที่ด้านหน้า และปีกอีกด้านสร้างแรงยกมากขึ้นที่ด้านหลัง สิ่งนี้ทำให้ผึ้งหมุน (เกียร์) รอบแกนตั้ง
พฤติกรรมอิสระของผึ้งทั้งสิบตัวทำได้โดยใช้ระบบระบุตำแหน่งภายในอาคารพร้อมเทคโนโลยี Ultra-Wideband (UWB) เพื่อจุดประสงค์นี้ จึงมีการติดตั้งอุปกรณ์อ้างอิง UWB แปดเครื่องในสองระดับในห้อง สิ่งนี้ทำให้สามารถวัดเวลาในการทำงานได้อย่างแม่นยำและผึ้งสามารถกำหนดตำแหน่งตัวเองในห้องได้ อุปกรณ์อ้างอิง UWB ส่งสัญญาณไปยังผึ้งแต่ละตัว ซึ่งวัดระยะทางไปยังองค์ประกอบเครื่องส่งสัญญาณที่เกี่ยวข้องได้อย่างอิสระ อีกทั้งยังสามารถคำนวณตำแหน่งของตัวเองในห้องได้โดยใช้ประทับเวลาอีกด้วย
หากต้องการบินในฝูง ผึ้งจะบินตามเส้นทางที่กำหนดโดยคอมพิวเตอร์ส่วนกลาง โดยความแม่นยำเชิงพื้นที่และเชิงเวลาในระดับสูงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการบินที่ปลอดภัยและปราศจากการชนกันในรูปแบบใกล้ชิด เมื่อวางแผนเส้นทาง จะต้องคำนึงถึงปฏิสัมพันธ์ที่อาจเกิดขึ้นซึ่งเกิดจากความปั่นป่วนของอากาศ (“กระแสลมที่พุ่งลงมา”) ด้วย
เนื่องจากผึ้งแต่ละตัวนั้นเป็นงานแฮนด์เมด แค่ความแตกต่างในการผลิตเพียงเล็กน้อยก็สามารถส่งผลต่อพฤติกรรมการบินได้ ผึ้งจึงมีฟังก์ชันการปรับเทียบอัตโนมัติ: หลังจากการบินทดสอบระยะสั้น ผึ้งแต่ละตัวจะกำหนดพารามิเตอร์ตัวควบคุมที่ได้รับการปรับปรุงแยกกัน วิธีนี้จะทำให้อัลกอริธึมอัจฉริยะสามารถคำนวณความแตกต่างของฮาร์ดแวร์ระหว่างผึ้งแต่ละตัวและฝูงทั้งหมดได้ โดยสามารถควบคุมได้จากภายนอกราวกับว่าผึ้งทุกตัวเหมือนกัน
นักพัฒนาของเราได้นำความรู้หลากหลายสาขาที่เก็บเกี่ยวมาจากโครงการก่อนหน้ามาใช้ใน BionicBee ผึ้งเหล่านี้จึงเป็นหนึ่งในชุดวัตถุบิน Bionic ที่ถูกสร้างขึ้นโดยเป็นส่วนหนึ่งของ Bionic Learning Network ของเรา เป็นเวลากว่า 15 ปีที่เราออกแบบยานเกราะวิจัยซึ่งมีหลักการทางเทคนิคพื้นฐานที่ได้มาจากธรรมชาติ คุณสามารถรับข้อมูลเชิงลึกขนาดเล็กในหน้าต่อไปนี้