Немецкая компания Festo, мастер в области разработки бионических летающих объектов, представила ультралегких роботов-пчел BionicBee, которые могут летать полностью автономно в большом количестве, как часть роя. Как видно из представленного компанией видеоролика, прочная легкая конструкция BionicBee обеспечивает хорошую маневренность и продолжительность полета.
При создании BionicBee разработчики использовали обширный опыт предыдущих проектов на платформе BILLION. Инженеры BILLION ранее демонстрировали роботов, созданных по образцу ласточек, летучих мышей и стрекоз.
BionicBee весит около 34 граммов, имеет длину 22 сантиметра и ширину крыльев 24 сантиметра, является самым маленьким летающим объектом из сети Bionic Learning Network на сегодняшний день. Разработчики впервые применили метод генеративного проектирования; при заданных параметрах программное обеспечение определяет наилучшую конструкцию на основе определенных принципов проектирования. Этот метод использует наименьшее количество материала, необходимого для создания максимально стабильной конструкции. По словам представителей фирмы, легкая конструкция необходима для длительного полета и отличной маневренности.
Корпус пчелы представляет собой компактный корпус для механизма управления взмахами крыльев, коммуникационной связи, компонентов управления взмахами крыльев и адаптации геометрии крыла к к задачам полета. BionicBee имеет бесщеточный двигатель, три серводвигателя, аккумулятор, редуктор и различные печатные платы.
Интеллектуальное взаимодействие между двигателями и механикой позволяет, например, точно регулировать частоту взмахов крыльев при выполнении различных маневров.
Частота взмахов крыльев искусственных пчел составляет от 15 до 20 Герц. Крылья вращаются под углом 180 градусов назад и вперед. Благодаря невероятно легкой механической конструкции, которая аккуратно управляется бесщеточным двигателем, движение крыльев происходит без люфта. Частота взмахов крыльев и подъемная сила увеличиваются со скоростью. Три серводвигателя, расположенные в основании крыла, определенным образом изменяют его форму, что повышает эффективность определенных положений крыла и приводит к заметному изменению подъемной силы.
Система внутренней локализации, использующая сверхширокополосную технологию (СШП), позволяет пчелам вести себя автономно. Восемь креплений СШП расположены на двух уровнях. Это означает, что пчелы могут самостоятельно перемещаться по местности и что время их работы может быть точно измерено. Отдельные пчелы получают сигналы от СШП-датчиков и используют временные метки для определения своего положения в пространстве и измерения расстояния до передатчиков самостоятельно.
Сверхширокополосная технология управляет автономным поведением пчел с помощью системы внутренней локализации. Поскольку каждая пчела изготавливается вручную, даже малейшие изменения в технологии изготовления могут повлиять на характер полета. В этой связи пчелы также оснащены функцией автоматической калибровки, которая позволяет каждой пчеле определить свои оптимальные параметры контроллера после короткого тестового полета. Используемая программа контроля может определять различия в оборудовании отдельных пчел, что позволяет управлять всем роем извне, как если бы все пчелы были одинаковыми.
