Autonóm repülésre képes mesterséges méhraj

BionicBee – pontosan irányított ultrakönnyű repülő eszköz

A Bionic Learning Network több mint 15 éve foglalkozik a repülés varázsával. A madarak szárnyalásának technikai megfejtése után (Festo SmartBird) a csapat számos más lény repülésének  természetes alapelveit is kutatta és technológiai módszerekkel meg is valósította. A BionicBee-vel a Bionic Learning Network most először fejlesztett ki olyan repülő tárgyat, amely teljesen önállóan, nagy egyedszámú rajban képes repülni. A BionicBee első repülési bemutatóját a 2024-es Hannover Messe kiállításon láthatták az érdeklődők.

Természetes repülési manőverek négy szabadságfokkal: a mesterséges méh 15-20 Hz-s szárnycsapási frekvenciával repül. A szárnyak 180 fokos szögben csapkodnak előre és hátra.

A BionicBee körülbelül 34 grammos tömegével, 220 milliméteres hosszúságával és 240 milliméteres szárnyfesztávolságával a Bionic Learning Network által eddig létrehozott legkisebb repülő tárgy. A fejlesztők először alkalmazták a generatív tervezés módszerét: néhány paraméter megadása után egy szoftveralkalmazás meghatározott tervezési elvek alapján megtalálja az optimális szerkezetet, hogy a lehető legkevesebb anyagot használja fel, ugyanakkor a lehető legstabilabb konstrukciót hozza létre. Ez a következetes könnyűszerkezetes felépítés elengedhetetlen a jó manőverezőképességhez és az egy feltöltéssel repülhető időhöz.

Autonóm kötelékrepülés

A mesterséges méhraj autonóm viselkedését egy ultraszéles sávú (UWB) technológiával működő beltéri helymeghatározó rendszer segítségével érik el. Ehhez a térben két szinten nyolc UWB-állomást (anchort) telepítenek. Ez pontos időmérést tesz lehetővé, és képessé teszi a méheket arra, hogy a térben meghatározzák a helyzetüket. Az UWB-állomások jeleket küldenek az egyes méheknek, amelyek az időbélyegek alapján önállóan meg tudják mérni a távolságot az adott adóelemektől és ki tudják számítani saját helyzetüket a térben.

Funkcionális integráció kis helyen: a méh teste tartalmazza a kompakt kialakítású szárnymozgató mechanizmust, a kommunikációs technológiát, valamint a szárnycsapkodást és a szárnygeometria adaptálását vezérlő alkatrészeket.

A rajban való repüléshez a méhek egy központi számítógép által meghatározott útvonalakat követnek. A szoros alakzatban is biztonságos és ütközésmentes repüléshez nagyfokú térbeli és időbeli pontosságra van szükség. Az útvonal tervezésénél figyelembe kell venni az esetleges légörvényekben létrejövő kölcsönhatásokat is.

Mivel a mesterséges méhek kézzel készülnek és a legkisebb gyártási különbségek is befolyásolhatják a repülési viselkedésüket, a méhek automatikus kalibrációs funkcióval is rendelkeznek: egy rövid próbarepülés során minden méh meghatározza az egyedileg optimalizált vezérlési paramétereit. Az intelligens algoritmus így ki tudja számítani az egyes méhek közötti hardveres különbségeket, így a teljes raj kívülről úgy vezérelhető, mintha minden méh azonos lenne.

Ütközésmentes repülés: a méhek a rajban repülve egy központi számítógép által megadott útvonalakat követnek.

További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!