BionicSwift:安全的空中特技飞行群

BionicSwift

安全的空中特技飞行群

它们敏捷、灵活,甚至能绕圈和急转弯飞行:BionicSwift。这五只人造燕子通过与基于无线电的室内 GPS 交互,可以在一个定义的空域内以协调、自主的方式飞行。

基于自然模型的超轻飞行器

在设计机器鸟时,重点是使用轻质结构,就像其生物模型一样。自然界的原理同样适用于工程领域:移动的重量越轻,用料和能耗就越低。因此,体长・44.5・厘米、翼展・68・厘米的仿生鸟仅重・42・克。

适合高效飞行的空气动力学羽毛

为了尽可能真实地开展机动,机翼以鸟类的羽毛为模型。各个薄片由超轻、柔韧但非常结实的发泡材料制成,像瓦片一样叠放在一起。它们被连接到一根碳羽毛管上,就像自然模型一样,附着于实际的手和手臂机翼上。

在机翼上升行程期间,各个薄片扇出,以便空气可以流过该机翼。这意味着机器鸟拉起机翼所需的力量更少。在下行行程中,薄片闭合,这样机器鸟就能产生更多的动力来飞翔。由于这种接近自然的羽翼复制品,BionicSwift 能比以往的扑翼飞行器有更好的飞行特性曲线。

BionicSwift:适合高效飞行的空气动力学羽毛

最紧凑空间中的功能整合

机器鸟的身体包含用于扑翼机构的紧凑构造、通信技术、用于扑翼的控制部件和升降舵、尾巴。一个无刷电机、两个伺服电机、电池、齿轮箱以及用于无线电、控制和定位的各种电路板都安装在一个非常小的空间内。

例如,电机和机械的智能交互使得翼拍的频率和升降舵的迎角可以根据各种机动动作进行精确调整。

通过・GPS・协调飞行机动

基于无线电的室内・GPS・结合超宽带技术・(UWB),实现了・BionicSwift・的协调安全飞行。为此,将几个无线电模块安装在了一起。然后,这些锚相互定位,并定义受控空域。每只机器鸟都配有无线电标记。它向锚点发出信号,然后锚点可以定位机器鸟的准确位置,并将所收集的数据发送到充当导航系统的中央主计算机。

这可用于路线规划,以便预先编程的路线能给出机器鸟的飞行路径。如果由于风或热气流等环境影响的突然变化,机器鸟偏离了飞行路径,它们会立即对其进行修正,并在这种情况下自主干预——无需人工操纵。即使视觉接触受到障碍物部分阻挡,无线电通信也能实现精确的位置探测。作为无线电技术的・UWB・的使用保证了安全和无故障运行。

为内部物流带来新灵感

飞行物体的智能联网和・GPS・的路线规划使得・3D・导航系统可以在未来的网络化工厂中使用。例如,物料流和货物流的精确定位可以改善过程顺序并预见瓶颈。此外,例如,自主飞行机器人可以用来运输物料,从而优化工厂内的空间利用,并提供飞行走廊。