BionicSwift

安全的空中特技飛行群

它們敏捷、靈活、甚至能繞圈和急轉彎飛行:BionicSwift。這五隻人造燕子透過無線電的室內 GPS 互動,可以在一個設定的空域內以協調、自主的方式飛行。

基於自然模型的超輕飛行器

在設計機器鳥時,重點是使用輕質結構,就像其生物模型一樣。自然界的原理同樣適用於工程領域:移動的重量越輕,用料和能耗就越低。因此,體長 44.5 公釐、翼展 68 公釐的仿生鳥僅重 42 公克。

適合高效飛行的空氣動力學羽毛

為了盡可能真實地如鳥類般飛行,機翼以鳥類的羽毛為模型。各個薄片由超輕、柔韌但非常結實的發泡材料製成,像瓦片一樣疊放在一起。它們被連接到一根碳羽毛管上,就像自然模型一樣,附著於實際的手和手臂機翼上。

在機翼上升行程期間,各個薄片扇出,以便空氣可以流過該機翼。這表示機器鳥拉起機翼所需的力量更少。在下衝行程中,薄片閉合,這樣機器鳥就能產生更多的動力來飛翔。由於這種接近自然的羽翼複製品,BionicSwift 能比以往的撲翼飛行器有更好的飛行特性曲線。

BionicSwift:適合高效飛行的空氣動力學羽毛

最狹小空間中的功能整合

機器鳥的身體包含用於撲翼機構的精巧構造、通訊技術、用於撲翼的控制部件和升降舵、尾巴。一個無刷馬達、兩個伺服馬達、電池、變速箱以及用於無線電、控制和定位的各種電路板都安裝在一個非常小的空間內。

因此,馬達和機械裝置之間的智慧互動,像是拍翼的頻率和升降舵的迎角,就能根據各種機動動作進行精確調整。

透過 GPS 協調飛行機動

無線電的室內 GPS 結合超寬頻技術 (UWB),實現了 BionicSwift 協調的安全飛行。為此,在一個空間中安裝了多個無線電模組。然後,將這些錨點相互定位,並設定控制的空域。每隻機器鳥也都配備了無線電標記。它會向錨點發出訊號,然後錨點可以定位機器鳥的確切位置,並將收集的資料發送到充當導航系統的中央主電腦。

這可用於路線規劃,以便預先程式設計的路線能提供機器鳥飛行路徑。如果由於風或熱氣流等環境影響的突然變化,機器鳥偏離了飛行路徑,它們會立即進行修正,並在這種情況下自主調整——無需人工操縱。即使視覺被障礙物部分阻擋,無線電通訊也能達成精確的位置探測。使用 UWB 做為無線電技術,確保了安全和零故障的運作。

為內部物流帶來新靈感

飛行物體的智慧聯網和 GPS 的路線規劃,使得 3D 導航系統可以在未來的網路化工廠中使用。例如,物料流和貨物流的精確定位,可以改善製程順序並預見瓶頸。此外,像是自主飛行機器人可以用來運輸物料,進而優化工廠內的空間利用,並提供飛行走廊。