BionicSwift

BionicSwift

集体中的安全飞行 

它们敏捷、机灵,甚至可回旋或急转弯飞行——BionicSwifts。通过与基于无线电的室内GPS交互,这五个人工燕子可以在既定空域中以协调和自主的方式移动。

 

基于自然样板的超轻飞行物体

与其生物样板一样,机械鸟的设计重点在于使用轻型结构。因为不论是技术领域还是在自然界,它们都有一个共同点:移动的重量越少,材料和能量消耗越低。因此,体长为44.5厘米、翼展为68厘米的仿生鸟仅重42克。

空气动力学羽毛实现高效飞行

为了确保尽可能接近自然的飞行运动,羽翼以鸟类的羽毛为蓝本。每个羽片均由超轻、柔性但非常坚固的泡沫制成,并像木瓦一样相互叠放。这些羽片通过碳纤维羽茎相连,如同其自然样板一样被固定在初级和次级飞羽上。

当向上拍打翅膀时,单个羽片会展开,以便空气可以流过羽翼。由此,机械鸟需要更少的力量来拉起翅膀。在下降中,羽片会关闭,以便能够更强劲地俯冲。翅膀的这种接近自然的仿真使BionicSwifts的飞行轨迹要优于以前的扑翼驱动装置。

BionicSwift

最小空间内的功能整合

鸟身包含用于羽翼拍打的紧凑结构、通讯技术,以及羽翼拍打、水平翼与尾翼所需的控制组件。无刷电机、两个伺服电机、电池、变速箱以及用于无线电、控制和定位的各种电路板安装在紧凑空间中。

通过电动机和机械装置的智能交互,可以针对不同飞行运动精确调节羽翼拍打的频率和水平翼的迎角。

  • Koordiniertes Fliegen: Formationsflug im abgesteckten Luftraum

    协调飞行:既定空域中的编队飞行

  • Künstliches Gefieder: schindelartige Anordnung der einzelnen Lamellen

    人工羽毛:单个羽片的木瓦状排列

  • Geräuscharmer Flügelschlag: Lamellen aus Leichtschaum

    低噪羽翼拍打:轻质泡沫羽片

  • Agiles Flugobjekt: wendige Manöver wie Loopings und enge Kurven

    敏捷的飞行物体:可进行诸如回旋和急转弯等敏捷飞行动作

  • Intelligentes Navigieren: Leitrechner, Funkmodul und Flugobjekte im Zusammenspiel

    智能导航:主计算机、无线电模块和飞行物体彼此交互

  • Aerodynamische Kinematik: Torsionsfähigkeit der Flügel

    空气动力学:羽翼抗扭强度

GPS协调飞行动作

具有超宽带技术(UWB)且基于室内无线电的GPS使BionicSwifts能够彼此协调、安全地飞行。为此,房间中安装了多个无线电模块。这些电枢自我定位并确定受控空域。此外,每个机械鸟都配备了无线电标记,可将信号发送到电枢。这些电枢确定机械鸟的确切位置,并将收集到的数据发送到作为导航系统的中央控制计算机。

之后,计算机进行路线规划,以便预先设置机械鸟的飞行轨迹路径。如果机械鸟由于风或热等突然变化的环境影响而偏离其轨迹,则它们会立即自行纠正轨迹,并自动进行干预,无需任何人类飞行员。借助无线电通讯,即使障碍物阻挡了部分视野,也可以进行精确的位置检测。使用UWB作为无线电技术可确保安全无故障的运行。

助力内部物流发展

飞行物体和GPS路线的智能联网促成了一套3D导航系统,该系统可应用于未来的联网工厂中。物料和货物流的精确定位可以改善工艺流程并预测瓶颈。另外,自主飞行机器人可用于物料运输,从而通过其飞行通道优化工厂内部空间的利用。