PIUME ARTIFICIALI PERMETTONO A UCCELLI ROBOT DI VOLARE

Il Festo Bionic Learning Network ha una lunga tradizione nell’essere ispirato al volo naturale. La creazione di BionicSwift rappresenta il prossimo capitolo per Festo nello sviluppo di oggetti bionici volanti. Come nel modello biologico, l’uso di strutture leggere sta alla base dell’uccello artificiale in quanto sia in natura sia nell’ingegneria, minore è il peso da muovere, minor materiale necessita e minore è l’energia consumata.

Ciò spiega perché BionicSwift pesa solo 42 grammi nonostante una lunghezza di 44,5 cm e un’apertura alare di 68 cm. Queste caratteristiche infatti lo rendono molto agile, veloce e capace di volare in Loop e fare virate strette. Gli uccelli robot riescono a muoversi in maniera coordinata in uno spazio aereo definito grazie a un sistema di navigazione interna basato su onde radio a banda ultra-larga.

Piume aerodinamiche

Per poter riprodurre il volo naturale il più fedelmente possibile, le ali dei BionicSwift sono modellate sulle piume degli uccelli. Le singole lamelle sono realizzate con una schiuma ultraleggera, flessibile e molto robusta, che si sovrappongono l'una all'altra. Collegate a uno stelo in carbonio sono attaccate alle ali come nella controparte naturale. Le singole lamelle durante il movimento dell'ala, permettendo all'aria di fluirne attraverso. Ciò significa che gli uccelli richiedono meno potenza per spingere l'ala verso l'alto. Le lamelle si chiudono poi durante la corsa verso il basso per fornire al robot un volo più stabile. Questa replica delle ali degli uccelli conferisce al BionicSwift un profilo di volo migliore rispetto ai precedenti prototipi.

Funzioni integrate negli spazi più piccoli

Il livello di agilità dell’uccello artificiale non solo è dovuto al suo peso limitato e alla sua aereodinamica, ma anche all’uso di funzioni integrate. Il corpo dell’uccello contiene un meccanismo compatto per il battito delle ali, il modulo di comunicazione, i controlli per le ali e per salire e scendere di quota, oltre che la coda. Un motore Brushless, due servomotori, una batteria, un riduttore e alcune schede circuitali sono installate nel più piccolo degli spazi. Tramite l’interazione intelligente dei motori e sistemi meccanici, la frequenza dello sbattimento delle ali e la sua elevazione possono essere controllate precisamente così da permettere varie manovre.



Il BionicSwift pesa solo 42 grammi, nonostante abbia una lunghezza di 44,5 centimetri e un'apertura alare di 68 centimetri. Questo lo rende estremamente agile e capace di volare in Loop e di fare virate strette.

Gestione GPS delle manovre di volo

Il coordinamento e la sicurezza di volo degli uccelli robotici sono resi possibili da un GPS per spazi interni che usa una tecnologia a radio ultra-large (UWB). Vari moduli radio sono montati nello spazio circostante, creando ancore fisse che si localizzano a vicenda e definiscono uno spazio aereo controllato.

Ogni uccello è equipaggiato di un trasmettitore radio, così che le ancore GPS possano conoscere la posizione precisa di ogni uccello e inviare i dati raccolti a un computer centrale che funge da sistema di navigazione. Il sistema può utilizzare percorsi programmati per pianificare e determinare rotte e percorsi di volo per gli uccelli. Se gli uccelli deviano dal percorso, per esempio a causa di cambiamenti improvvisi nelle condizioni atmosferiche come vento o flussi termici, correggono immediatamente il loro percorso di volo tramite interventi autonomi, senza alcun intervento umano.

Le comunicazioni via radio permettono il rilevamento della posizione, anche se ci sono ostacoli e il contatto visivo è parzialmente perso. L’uso di UWB come tecnologia radio garantisce operazioni sicure e prive di interferenze.

Ispirazione per l’intralogistica

La mappatura intelligente di oggetti volanti e rotte GPS crea un sistema di navigazione 3D che potrebbe essere usato negli impianti industriale del futuro. Per esempio, il flusso di lavoro può essere migliorato tramite un posizionamento preciso di materiali e oggetti. Inoltre, i robot volanti autonomi possono essere utilizzati per trasportare materiali, con corridoi di volo individuali per ottimizzare l’utilizzo dello spazio interno della fabbrica.

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