Mit dem Ziel, Drohnen zu entwickeln, die beim Fliegen durch die Luft wendiger sind, wenden sich Forscher der Stanford University an Vögel, um sich inspirieren zu lassen.
Eine Gruppe von Forschern des Lentink Lab der Stanford University hat einen Flugroboter entwickelt, dessen Flügeldesign dem einer Taube ähnelt.
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Vorbereitung auf eine Welt der Drohnen
Die als PigeonBot bezeichnete Drohne kann ihre Flügel ausstrecken, sie biegen und sich ähnlich wie Vögel bewegen. Indem Drohnen weniger steif und vogelähnlicher gemacht werden, können sie in kleineren Räumen manövrieren und mit stärkeren Winden umgehen.
In einer Zukunft, in der Drohnen Pakete an die Massen liefern, ist es notwendig, durch enge Räume und um Gebäude und Bäume herum navigieren zu können.
"Vögel können die Form ihrer Flügel während des Fluges dynamisch verändern", schrieben die Forscher in einer von zwei Studien, die sie zu diesem Thema veröffentlicht hatten. "Wie dies erreicht wird, ist kaum bekannt."
Forscher untersuchen tote Tauben
Um festzustellen, wie Tauben ihre Flügel kontrollieren, untersuchten sie die Flügel toter Tauben. Durch ihre Experimente lernten sie, dass die Winkel der Handgelenk- und Fingergelenke die Ausrichtung der im Flug verwendeten Federn beeinflussten. Der Winkel der Flugfedern bestimmt die Formdes Flügels.
"Wenn sich das Skelett bewegt, werden die Federn passiv durch Nachgiebigkeit des elastischen Bindegewebes an der Federbasis neu verteilt. Um zu verhindern, dass sich die Federn zu weit auseinander ausbreiten, bilden hakenförmige Mikrostrukturen auf benachbarten Federn einen Richtungsverschluss, der benachbarte Federn verriegelt," das Forscher schrieben .
Mit diesem Wissen bewaffnet verwendeten sie echte Taubenfedern, um den fliegenden Roboter zu bauen. Der PigeonBot verfügt über 42 Freiheitsgrade, die die Position von 40 elastisch verbundenen Federn über vier servobetätigte Handgelenk- und Fingergelenke steuern.
"Unsere Flugtests zeigen, dass sich die Flügel mit weichen Federn unter aerodynamischer Belastung schnell und robust verwandeln. Sie ermöglichen nicht nur das Verwandeln der Flügel, sondern machen auch die Interaktion mit Robotern sicherer, den Flügel robuster gegen Stürze und den Flügel durch Putzen reparierbar."Forscher schrieben in einer anderen Studie . "In Flugtests haben wir festgestellt, dass sowohl asymmetrische Handgelenk- als auch Fingerbewegungen Drehmanöver auslösen können - ein Beweis dafür, dass Vögel ihre Finger verwenden können, um im Flug zu steuern."