Đầu tiên, các chuyên gia sinh học của chúng tôi xem xét các vây của cá đuối. Mặc dù sống dưới nước nhưng những chiếc vây ngực lớn của nó vẫn vỗ lên và hạ xuống giống như đôi cánh khi nó bơi. Chúng tôi đã chuyển nguyên tắc này cho Air_ray vào năm 2007. Hình dạng tia được tối ưu hóa dòng chảy giúp tăng hiệu quả khí động học, khả năng xoắn chủ động của cánh đảm bảo phát huy hết công suất. Một động cơ servo luân phiên kéo hai bên sườn theo hướng dọc, cho phép cánh lật lên và hạ xuống theo đúng mục tiêu. Với một bộ truyền động servo bổ sung, cánh vỗ có thể quay theo trục ngang của nó, có nghĩa là Air_ray cũng có thể được điều động về phía sau. Do kết cấu nhẹ, sức nổi của heli và bộ truyền động cánh vỗ với Fin Ray Effect®, nó di chuyển trong không khí giống như hình mẫu tự nhiên của nó ở biển.

Một giải pháp đào tạo kỹ thuật tương tự cũng có trong AirPenguins từ năm 2009. Kỹ thuật bay của họ rất gần với kỹ thuật bơi trong các hình mẫu sinh học của họ. Cả lực đẩy về phía trước và phía sau đều có thể được tạo ra bởi các cánh xoắn thụ động.

AirPenguins có thể bay tự động theo nhóm ba người và bay lượn trong một vùng trời xác định được ghi lại bằng máy phát siêu âm. Trong không gian này, chim cánh cụt có thể di chuyển tự do.

Một bộ vi điều khiển cho nó cơ hội khám phá không gian này một cách tự chủ hoặc theo các quy tắc đã thỏa thuận.

Từ nước đến không khí

Dựa trên điều này, chúng tôi đã giải mã chuyến bay của các loài chim vào năm 2011 và giới thiệu SmartBird. Lấy cảm hứng từ mòng biển cá trích, bộ mang công nghệ sinh học có thể tự cất cánh, bay và hạ cánh - mà không cần thêm một truyền động.

Đôi cánh của nó không chỉ vỗ lên và hạ xuống, mà còn xoắn theo một cách có mục tiêu. Điều này được thực hiện bởi một bộ truyền động xoắn có khớp nối chủ động, mà kết hợp với một hệ thống điều khiển phức tạp, đạt được mức hiệu quả không thể đạt được trước đây trong hoạt động bay. Chẩn đoán vĩnh viễn đảm bảo an toàn cho chuyến bay: Trong khi SmartBird bay, các dữ liệu như vị trí cánh và độ xoắn của cánh hoặc trạng thái sạc pin liên tục được ghi lại và kiểm tra trong thời gian thực.

Kỹ năng bay của chuồn chuồn

Một kiểu bay thậm chí phức tạp hơn có thể được quan sát thấy ở chuồn chuồn. Kỹ năng bay của nó rất độc đáo: cô ấy có thể di chuyển theo mọi hướng, ở yên trên không và lướt đi mà không cần đập cánh. Với khả năng di chuyển hai cặp cánh độc lập, nó có thể phanh và quay đầu đột ngột, tăng tốc nhanh và thậm chí bay lùi.

Với BionicOpter , nhóm công nghệ sinh học của chúng tôi đã triển khai kỹ thuật các đặc tính phức tạp cao này trong một vật thể bay siêu nhẹ vào năm 2013. Lần đầu tiên, một kiểu mẫu có thể xử lý nhiều chế độ bay hơn cả trực thăng, máy bay động cơ và tàu lượn cộng lại. Bằng cách kiểm soát tần số vỗ và độ xoắn của các cánh riêng lẻ, cả bốn cánh đều có thể được điều chỉnh riêng theo hướng lực đẩy và lực đẩy. Bằng cách này, chuồn chuồn điều khiển từ xa có thể thực hiện hầu hết mọi định hướng trong không gian.

Bay tập thể

Festo đã hoàn thiện cấu trúc nhẹ và thu nhỏ vào năm 2015 với eMotionButterflies : Mỗi con bướm sinh học chỉ nặng 32 gram. Để giống gần nhất có thể với đường bay của mô hình tự nhiên của chúng, eMotionButterflies có Điện tử trên bo mạch được tích hợp rất nhiều. Cô ấy có thể điều khiển đôi cánh một cách chính xác và riêng lẻ và do đó thực hiện các chuyển động nhanh chóng.

Mười camera được lắp đặt trong phòng ghi lại những con bướm bằng cách sử dụng điểm đánh dấu hồng ngoại của chúng. Các máy ảnh chuyển tiếp dữ liệu vị trí đến một máy tính điều khiển trung tâm, máy tính này điều phối các con bướm từ bên ngoài.

Bay bán tự trị trong một không gian xác định

Các chuyên gia sinh học đã phát triển thêm mạng thông minh này và đang giới thiệu tại Hannover Messe 2018 BionicFlyingFox , thậm chí còn bay bán tự động. Điều này có thể thực hiện được thông qua sự kết hợp của thiết bị điện tử trên bo mạch và hệ thống camera bên ngoài. Kết quả là con dơi nhân tạo bay trong không trung với sải cánh dài 2,28 mét.

Làn da căng bóng, kín gió trải dài từ đầu ngón tay đến chân của dơi nhân tạo. Màng được phát triển đặc biệt bao gồm một sợi đan elastan và các lá hàn ở những điểm nhất định. Nhờ cấu trúc tổ ong này, BionicFlyingFox có thể bay ngay cả khi mô sinh học bị thương nhẹ.

Cũng giống như hành vi bay khác nhau của động vật trong tự nhiên, những thách thức lớn đối với việc chuyển giao công nghệ luôn là kết cấu nhẹ và tích hợp chức năng. Với BionicFlyingFox, trong đó tất cả các điểm khớp nối của động học chịu lực cao của nó nằm trong một mặt phẳng, do đó toàn bộ cánh có thể được gấp lại với nhau bằng cách sử dụng nguyên tắc cắt kéo, Festo hiện đã giải mã tất cả các kiểu bay trong thế giới động vật. Tuy nhiên, thiên nhiên cung cấp nhiều giải pháp độc đáo khác, mà truyền cảm hứng cho nhóm công nghệ sinh học về các giải pháp kỹ thuật mới trong tương lai.