從自然界中發(fā)現(xiàn)雙翼的靈感
飛行是人類(lèi)古老的夢(mèng)想之一,。一直以來(lái)，我們執(zhí)著于觀(guān)察動(dòng)物世界中的構(gòu)造,。在仿生學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目中,，飛行同樣是一個(gè)高頻話(huà)題。多年以來(lái),，費(fèi)斯托與高校,、研究機(jī)構(gòu)和研發(fā)企業(yè)合作，借鑒自然界的基本科學(xué)原理,，打造了眾多研究載體,。
仿生學(xué)家們先是注意到了蝠鲼的胸鰭。蝠鲼雖生活在水中,，但當(dāng)它游動(dòng)時(shí),，胸鰭卻如同翅膀一般上下拍打。2007年,，我們將這一原理應(yīng)用于A(yíng)ir_ray 中,。憑借Fin Ray Effect®輕巧的設(shè)計(jì)，氦氣的浮力與拍打翅膀產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力,，Air_ray能如同蝠鲼在水中游動(dòng)一樣在空氣中移動(dòng),。在仿生學(xué)理念的引導(dǎo)下，AirPengiuns 于2009年問(wèn)世,。AirPenguins的飛行技術(shù)與企鵝的游泳技術(shù)十分接近,，通過(guò)被動(dòng)扭轉(zhuǎn)翅膀可產(chǎn)生正向與反向推動(dòng)力
從水下延伸到天空
在此基礎(chǔ)上，我們已經(jīng)于2011年破解鳥(niǎo)類(lèi)飛行的秘密,，并推出SmartBird. 該仿生設(shè)計(jì)受銀鷗生物體構(gòu)造的啟發(fā),，可自主完成啟動(dòng)、飛行與降落,，無(wú)需外界驅(qū)動(dòng),；其翅膀不僅可以上下拍打，還能向既定方向扭轉(zhuǎn),。該設(shè)計(jì)中有一個(gè)活動(dòng)的關(guān)節(jié)扭轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置,，可通過(guò)一系列復(fù)雜原理實(shí)現(xiàn)的驅(qū)動(dòng)。
BionicOpter蜻蜓的飛行技巧
如果觀(guān)察蜻蜓的世界,，就會(huì)發(fā)現(xiàn)一種更復(fù)雜的飛行方式,。蜻蜓的飛行技巧十分*：它們可延任意軌跡靈活飛行，可停留在空中,，也可張開(kāi)雙翼滑翔,。蜻蜓的兩對(duì)翅膀活動(dòng)時(shí)互不影響，使其可以突然停止或轉(zhuǎn)向,，在短時(shí)間內(nèi)加速,，甚至是向后飛行,。通過(guò)BionicOpter, 費(fèi)斯托生物團(tuán)隊(duì)于2013年在一架超輕型飛行物中對(duì)這些極其復(fù)雜的生物特性予以轉(zhuǎn)化，將直升機(jī),、引擎飛機(jī)和滑翔機(jī)這三種飛機(jī)的飛行方式匯聚于一個(gè)機(jī)型。通過(guò)調(diào)節(jié)四個(gè)機(jī)翼各自的震動(dòng)頻率和轉(zhuǎn)動(dòng)角度可控制飛行的方向和力度,，遠(yuǎn)程操控蜻蜓飛行器到達(dá)所在空間內(nèi)的幾乎各個(gè)角落,。
eMotionButterflies：集體飛行
2015年，費(fèi)斯托通過(guò)eMotionButterflies完善了飛行器的輕量化和微型化,。每只仿生蝴蝶的重量?jī)H為32克,。為使飛行器盡可能貼近自然樣板，eMotionButterflies采用一種高度集成的機(jī)載電子設(shè)備,。該設(shè)備可且獨(dú)立地控制各個(gè)機(jī)翼,，實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)?？臻g中安裝的十臺(tái)攝像機(jī)識(shí)別仿生蝴蝶上的紅外線(xiàn)標(biāo)記,，再由攝像機(jī)將位置信息傳送至中央控制主機(jī)，從外部協(xié)調(diào)仿生蜻蜓的飛行,。
BionicFlyingFox：在飛行過(guò)程中,，控制主機(jī)將人工仿生狐蝠與真實(shí)狐蝠的飛行軌跡進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí),，不斷優(yōu)化仿生狐蝠的飛行效果,。
BionicFlyingFox：半自主飛行
仿生學(xué)家們進(jìn)一步開(kāi)發(fā)該智能網(wǎng)絡(luò)，于2018年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上展出了可半自主飛行的BionicFlyingFox,。半自主飛行通過(guò)機(jī)載電子設(shè)備與外部攝像機(jī)系統(tǒng)的組合實(shí)現(xiàn),，可使人工仿生蝙蝠以2.28米的翼展從空中飛過(guò)。人工仿生蝙蝠全身采用一種特殊研制的彈性氣密材料,，由彈性針織面料和選擇性焊接的金屬箔制成,。蜂窩狀的構(gòu)造使得BionicFlyingFox可以在輕微損壞的情況下繼續(xù)飛行。
大自然中生物的飛行方式各有千秋——要將這些技術(shù)投入到科技研發(fā)中,，需要面臨輕量化與功能整合兩大挑戰(zhàn),。而B(niǎo)ionicFlyingFox將所有高載荷運(yùn)動(dòng)學(xué)中的關(guān)節(jié)點(diǎn)置于同一平面內(nèi)，以便整個(gè)機(jī)翼呈剪刀狀折疊,。至此,，費(fèi)斯托成功解密了動(dòng)物世界中的全部飛行方式。然而探索遠(yuǎn)沒(méi)有結(jié)束,。在大自然中,，還有其他的現(xiàn)象，啟發(fā)著仿生研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)新的科技方案,。
