费斯托BionicOpter 源于蜻蜓飞行的灵感
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  随着2010年的智能飞鸟破解了鸟类飞行之谜,研发人员又通过仿生学习网络战胜下一项重大挑战:在技术层面给蜻蜓建模。BionicOpter(仿生蜻蜓)是超轻的飞行物体。正如其大自然原型,BionicOpter能够朝各个方向飞行,并完成最复杂的飞行动作。BionicOpter能够独立运动每片羽翼,因此可以减速并迅速转身、敏捷加速,甚至可以后退飞行。这意味着出现了首个可执行直升飞机、喷气飞机甚至滑翔机所有飞行条件的模型。尽管结构复杂,这个高度集成的系统却能够通过智能手机简单直观地操作。

  费斯托以其BionicOpter将蜻蜓高度复杂的飞行特性在技术上付诸实施。这个超轻飞行物如同其自然样板一样可以随心所欲向各个方向飞行、在空中定点飞行和缓缓滑翔而完全不用振动翅膀。

BionicOpter

  凭借超轻结构和各种功能的集成才使得BionicOpter能实现独一无二的飞行。包括传感器、致动器、机械元件以及开环和闭环控制系统的各个组件被安装在非常紧凑的空间内并相互匹配。振翅频率、幅度和倾角由软件和电子设备控制;飞行员只需要控制蜻蜓的转向,而无需协调复杂的运动序列。

BionicOpter

  超轻结构原理的应用贯穿于整个飞行物体。翼展63厘米,体长44厘米的蜻蜓模型仅有175克。羽翼由碳纤维框架和薄膜覆盖层组成。智能运动学元件修正飞行过程中的任何振动以确保飞行稳定性。为了使蜻蜓保持稳定,在飞行过程中会对蜻蜓位置和羽翼扭转数据进行实时记录和评估。

BionicOpter

与真正的蜻蜓一样,BionicOpter能够朝着任何方向飞行,进行最复杂的飞行机动。此外,BionicOpter还能单独振动每一个翅膀,用以进行减速和急转弯,加速和后退。费斯托公司的海因里希-弗洛特泽克博士表示:之所以能够拥有这种独特的飞行能力要感谢轻量化设计以及所采用的各种装置,例如传感器、制动器、机械装置以及开环和闭环控制系统。所有这些都安装在一个非常狭小的空间内,彼此精确匹配。这意味着机器人第一次具备应对直升机、有翼飞机和滑翔机面临的所有飞行环境的能力。尽管在设计上非常复杂,这个高度集成的系统在操作方面却非常简单,可以使用智能手机进行控制。

BionicOpter

  13个自由度造就无与伦比的飞行动作

  此外,为了控制共有的振翅频率和各翅膀的扭转,在四个翅膀的每一个上都采用了振幅控制器。翅膀的扭转决定着推力方向。通过振幅控制器,推力的大小能够得到调节。与其联用,遥控蜻蜓可几乎到达各个空间角落。

BionicOpter

  高度集成的轻量结构设计

  实现独特飞行特性的前提条件是轻量结构和功能集成:无论是感应器、执行元件和传动机构等部件,还是控制和调节技术装备,其安装空间紧凑并相互配合。

BionicOpter

  费斯托以其遥控蜻蜓展示了无线实时通信、持续的信息交流、各种传感器评估的汇总以及复杂情况和临界状态的识别。

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