BionicFlyingFox

Надлегкий літаючий об'єкт з інтелектуальною кінематикою

Що стосується BionicFlyingFox, наші розробники з Bionic Learning Network уважно роздивилися летучу лисицю і технічно реалізували її особливу поведінку в польоті. Завдяки взаємодії вбудованої бортової електроніки із зовнішньою системою стеження за рухом, надлегкий літаючий об’єкт може переміщатися напівавтономно в певному повітряному просторі.

Летуча лисиця — одниз з підвидів кажанів — єдиних ссавців, які можуть активно літати. Особливістю є її тонка та еластична шкіра крил, яка простягається від розширених п’ясткових кісток і кісток пальців до щиколоток. Під час польоту тварини керують вигином льотної мембрани за допомогою власних пальців і, таким чином, можуть аеродинамічно та гнучко рухатися по повітрю. В результаті вони досягають максимальної підйомної сили навіть під час повільних маневрів у повітрі.

Гнучка кінематика на основі природної моделі

Маючи розмах крил 228 см і довжину тіла 87 см, штучна летуча лисиця важить всього 580 г. Як і у природної летучої лисиці, її кінематика крила також поділена на крила рук і кистей і покрита еластичною шкірою, яка тягнеться від крила до ніг. В результаті площа її крила є порівняно великою і дозволяє знизити навантаження на крило. Як і в біологічній моделі, всі точки з’єднання знаходяться на одному рівні, так що BionicFlyingFox може керувати крилами та складати їх незалежно.

Спеціально розроблена польотна мембрана

Корпус моделі тонкий, надлегкий і водночас міцний. Він складається з двох герметичних фольг і шару з еластану, які зварені разом приблизно в 45 000 точок. Завдяки своїй еластичності він залишається майже без зморшок, навіть коли крила втягуються. Стільникова структура полотна запобігає збільшенню дрібних розривів льотної мембрани. Це дозволяє BionicFlyingFox продовжувати політ, навіть якщо тканина трохи пошкоджена.

Напівавтономний політ у визначеному просторі

Щоб BionicFlyingFox могла пересуватися напівавтономно в певному повітряному просторі, вона зв’язується з так званою системою відстеження руху. Установка постійно фіксує її положення. При цьому система планує траєкторії та подає необхідні керуючі команди. Люди вручну допомагають при зльоті та посадці. Політ відбувається в автоматичному режимі.

Рухома система камер для точної локалізації

Дві інфрачервоні камери, встановлені на блоці нахилу, є важливою частиною системи відстеження руху. Це дозволяє їх повертати та нахиляти таким чином, щоб вони могли стежити за всім польотом BionicFlyingFox з землі. Камери розпізнають летучу лисицю за допомогою чотирьох активних інфрачервоних маркерів, прикріплених до ніг і кінчиків крил.

Машинне навчання для ідеальної траєкторії

Зображення з камер надходять на головний комп’ютер. Він оцінює дані та координує політ, як зовнішній авіадиспетчер. Для цього на комп’ютері є заздалегідь запрограмовані шляхи, які визначають траєкторію BionicFlyingFox під час його маневрів. Штучна летуча лисиця розраховує необхідні рухи крил, щоб оптимально реалізувати цільові шляхи за допомогою своєї бортової електроніки та складних моделей поведінки.

Летуча лисиця отримує необхідні алгоритми керування від головного комп'ютера, де вони автоматично вивчаються і постійно вдосконалюються. В результаті BionicFlyingFox може оптимізувати свою поведінку під час польотів і, таким чином, більш точно слідувати вказаним маршрутам від кола до кола. Керування здійснюється за допомогою руху ніг і поверхні крила, яку можна змінювати.