BionicOpter – забележително творение на Festo от света на биониката, вдъхновено от полета на водно конче

30.10.2016 г.6 мин.

Инженерни истории

BionicOpter е поредното забележително творение на световния лидер Festo в областта на биониката, този път вдъхновено от полета на водното конче. Механизмът му на летене е удивителен – насекомото може безпроблемно да маневрира във всички посоки, да се движи плавно, без да удря крилете си едни в други и да кръжи във въздуха. Способността му да движи и двата си чифта криле поотделно му позволява да забавя темпо и да сменя рязко посоката на движение, както и да ускорява мигновено и дори да лети на заден ход.



„С BionicOpter изследователският екип на Festo успя да приложи на практика тези изключително сложни характеристики на летене на своя обект, който е с ултралека конструкция. За пръв път е проектиран модел, който има повече функции за управление на полета от взетите заедно на хеликоптер, самолет и планер“, коментираха за Инженер.bg от Фесто ЕООД.



Уникалното поведение по време на полет е възможно благодарение на леката и компактна конструкция на модела на водно конче и изпълнението на функциите му – чрез сензори, задвижващи устройства, механични компоненти, комуникационни, отворени и затворени системи за управление. Всички те са инсталирани в много малки и тесни пространства и свързани помежду си. Нагоре и надолу, напред и назад, както и в страни – пърхащите криле на BionicOpter му позволяват да лети във всички посоки във въздуха и да кръжи наоколо точно като хеликоптер. За разлика от него обаче, водното конче няма нужда да се накланя напред, за да генерира тяга. Това означава, че то може да лети хоризонтално, точно както се носи планер.



Високоинтелигентната система на BionicOpter може да бъде лесно и интуитивно управлявана чрез смартфон. Честотата и амплитудата на размах на крилете се контролират от софтуер и електроника, а оператор просто трябва да направлява летящото насекомо – няма нужда да се координират сложни последователности от движения.



С размах на крилете от 63sm и дължина на тялото от 44sm, бионичното водно конче тежи едва 175g. Крилете са изградени от въглеродни влакна и много тънко покритие с фолио. Структурата на тялото е от гъвкав полиамид и терполимер. Това прави цялата система гъвкава и много лека, но все пак стабилна и здрава. Малкият гръден кош обхваща батерията, 9 сервомотора и микроконтролер с висока производителност, всички монтирани в изключително малки пространства, точно като сензорите и безжичните модули.



Насекомото на Festo притежава 13 степени на свобода на движението, осигуряващи ненадминати летателни маневри. Електродвигател в долната част на корпуса поддържа обща честота на движение на четирите крила между 15 и 20 Hz (1-ва степен на свобода). Като истинско водно конче, и крилете на BionicOpter могат да се завъртат от хоризонтално във вертикално положение. Всяко крило се задвижва индивидуално от сервомотор по време на този процес и може да се върти до 90 градуса (2-ра, 3-та, 4-та и 5-та степен на свобода). Четири двигателя в основата на крилете контролират амплитудата на размах (6-та, 7-ма, 8-ма и 9-та степен на свобода). Въртенето на крилете определя посоката на движение. Интензитетът на тягата може да се регулира с помощта на контролер за амплитудата. Комбинацията от двете дава възможност на водното конче да кръжи на място, да маневрира назад и преминава плавно от кръжене в полет. Последните четири степени на свобода са в главата и опашката. Тялото на водното конче е снабдено с четири гъвкави мускула, изработени от нитинол. Те се свиват, когато са изложени на топлина и се разширяват при студ. Преминаването на ел. ток през тях предизвиква задвижване на главата в хоризонтално направление, а на опашката – във вертикално (10-та, 11-та, 12-та и 13-та степен на свобода).



За да остане летящият обект стабилизиран във въздуха, данни за местоположението и въртенето на крилете постоянно се подават и записват в реално време по време на неговия полет. Ускорението и ъгълът на навеждане на BionicOpter в пространството могат да се измерят с помощта на инерционни сензори, които регистрират скоростта и посоката на движение на водното конче.


Запознайте се с бионичното водно конче BionicOpter на Festo от следните два видеоматериала!


Повече информация за Фесто ЕООД, продуктите и услугите, които предлага у нас, реализации и активни промоционални кампании, бихте могли да намерите в микросайта на фирмата в Борса.bg ТУК!

 


Източник на снимковия материал: Festo, Фесто ЕООД

Повече информация за компанията бихте могли да намерите в микросайта ѝ в Борса.bg!

Фесто ЕООД
www.festo.bg