BionicSwift

Bay nhào lộn an toàn trong một bầy đàn

Chúng nhanh nhẹn, linh hoạt và thậm chí có thể bay vòng và cua góc hẹp: BionicSwifts. Bằng cách tương tác với Indoor-GPS dựa trên sóng vô tuyến, năm con én nhân tạo có thể di chuyển một cách phối hợp và tự chủ trong một vùng trời xác định.

Vật thể bay siêu nhẹ dựa trên hình mẫu tự nhiên

Khi thiết kế những con chim robot, trọng tâm cần sử dụng các cấu trúc nhẹ, như trong hình mẫu sinh kỹ thuật của chúng. Bởi vì trong công nghệ cũng như bản chất tự nhiên, di chuyển với trọng lượng càng nhẹ thì mức tiêu hao nguyên liệu và năng lượng càng thấp. Vì vậy, những con chim sinh kỹ thuật chỉ nặng 42 gram với chiều dài cơ thể 44,5 cm và sải cánh dài 68 cm.

Bộ lông khí động học cho hoạt động bay hiệu quả

Để thực hiện các thao tác một cách chân thực nhất có thể, đôi cánh được mô phỏng theo bộ lông của loài chim. Các lớp lông riêng lẻ được làm từ một chất bọt siêu nhẹ, linh hoạt, nhưng rất chắc chắn và nằm chồng lên nhau như những tấm ván lợp. Được kết nối từ những sợi lông carbon, chúng được gắn vào lớp lông bay ở bàn tay và cánh tay, giống như hình mẫu tự nhiên.

Khi vỗ cánh, các lớp lông riêng lẻ sẽ quạt ra ngoài để không khí có thể lưu thông qua cánh. Do đó, những con chim cần ít lực hơn để kéo cánh lên. Trong quá trình trượt xuống, các lớp lông đóng lại để robot bay có thể bay mạnh mẽ hơn. Do bản sao tự nhiên này của cánh, BionicSwifts có cấu hình bay tốt hơn so với các bộ truyền động cánh vỗ trước đó.

Tích hợp chức năng trong không gian chật hẹp nhất

Cơ thể của chim có thiết kế nhỏ gọn cho cơ chế vỗ cánh, công nghệ truyền thông và các thành phần điều khiển cho quá trình vỗ cánh và cơ nâng, đuôi. Một động cơ không chổi than, hai động cơ servo, pin, hộp số và các bảng mạch khác nhau cho radio, điều khiển và định vị trí được lắp đặt trong một không gian rất nhỏ.

Sự tương tác thông minh giữa động cơ và cơ học cho phép, ví dụ, tần số nhịp đập của cánh và góc tấn của cơ nâng được cài đặt chính xác cho các thao tác khác nhau.

Điều phối các thao tác bay bằng GPS

Indoor-GPS dựa trên sóng vô tuyến với công nghệ băng thông cực rộng (UWB) cho phép các BionicSwifts có thể bay phối hợp và an toàn. Để làm điều này, một số mô đun vô tuyến được lắp đặt trong một căn phòng. Các mỏ neo này sau đó xác định vị trí của nhau và vùng trời được kiểm soát. Ngoài ra, mỗi chú chim robot đều được trang bị một máy đánh dấu radio. Máy đánh dấu sẽ gửi tín hiệu đến các neo, sau đó có thể xác định vị trí chính xác của con chim và gửi dữ liệu thu thập được đến một máy tính trung tâm hoạt động như một hệ thống định vị.

Việc lập kế hoạch đường bay có thể được thực hiện trên cơ sở này, để các đường đi được lập trình sẵn chỉ định đường bay cho chim. Nếu những con chim chệch hướng khỏi đường bay của chúng do các tác động môi trường thay đổi đột ngột như gió hoặc nhiệt, chúng ngay lập tức tự điều chỉnh đường bay của mình và tự động can thiệp trong tình huống này - mà không cần người lái. Liên lạc vô tuyến cho phép phát hiện vị trí chính xác qua các chướng ngại vật, ngay cả khi liên lạc bằng mắt bị gián đoạn một phần. Việc sử dụng UWB làm công nghệ vô tuyến đảm bảo hoạt động an toàn và không gặp sự cố.

Động lực mới cho intralogistics

Việc kết nối mạng thông minh của vật thể bay và tuyến đường GPS tạo ra một hệ thống định vị 3D có thể được sử dụng trong nhà máy được nối mạng trong tương lai. Ví dụ, việc xác định vị trí chính xác các luồng nguyên liệu và hàng hóa có thể được sử dụng để cải thiện các luồng quy trình và dự đoán các điểm nghẽn. Ngoài ra, các robot bay tự động có thể được sử dụng để vận chuyển vật liệu và do đó tối ưu hóa việc sử dụng không gian trong nhà máy cho các hành lang bay của chúng.