Hoe vogelpootjes ooit vliegmachines op lastige plekken gaan laten landen

Een vogel kan opspringen en gaan vliegen, over de grond wandelen en over obstakels heen springen. Op vogelpootjes gebaseerde springbenen zouden wel eens ideaal kunnen zijn om vliegmachines allerlei dingen te laten doen waar we tot nu toe alleen van kunnen dromen.

Eigenlijk hebben de poten van vogels allerlei functies die ideaal zijn voor veel toepassingen. Ze kunnen ermee lopen, hippen, huppelen, springen en, niet onbelangrijk, makkelijk opstijgen. Toch is het namaken van vogelpoten om bijvoorbeeld toe te passen bij robots, niet zo makkelijk: de ontwerpen worden al snel te complex of te zwaar, zeker als de robotvliegmachine ook nog moet vliegen.

Een groep onderzoekers aan onder andere de École Polytechnique Fédérale de Lausanne uit Zwitserland heeft op vogelpootjes geïnspireerde springbenen bedacht om snel vanaf de grond het luchtruim te kunnen kiezen met een multimodale vliegende robot. Het onderstel voor vliegende robots draagt een naam gevormd door de toepasselijke afkorting RAVEN, ofwel Robotic Avian-inspired Vehicle for multiple ENvironments.

Gewicht en uiterlijk komen overigens dicht in de buurt van de gewone zwarte kraai, of Corvus corone. De RAVEN weegt 600 gram en een zwarte kraai tussen weegt tot 650 gram. De spanwijdte van de RAVEN is 1 meter en heeft een robotlichaamslengte van 50 centimeter, beide vergelijkbaar met de maten van een kraai.

Het belangrijkste wapenfeit van de onderzoekers is dat de springbewegingen die de pootjes kunnen maken, erg effectief zijn bij het ontwikkelen van een opwaartse snelheid om te gaan vliegen. Het is een stuk efficiënter dan het opstijgen zonder sprong van tevoren.

We kennen natuurlijk ook quadcopters, of drones met draaivleugels of rotors. Die kunnen ook makkelijk opstijgen, maar om horizontaal te vliegen is het energie-efficiënter om gebruik te maken van vaste vleugels. Alleen opstijgen met vleugels vraagt weer om veel extra energie of een speciaal lanceerplatform. Zo’n speciaal platform is niet nodig als de robot zichzelf een stukje snelheid kan meegeven met behulp van de ‘vogelpootjes’.

Daarnaast zijn er meer voordelen voor de vliegende robots dan alleen op kunnen springen, ook de andere bewegingen, zoals lopen, springen of hippen over een speelt en het springen bovenop een obstakel, kan de robot met deze flexibele beentjes een stuk beter.

Het ontwerp van de tweebenige robot is gepubliceerd in het tijdschrift Nature.

Bronmateriaal

"Fast ground-to-air transition with
avian-inspired multifunctional legs
"
Afbeelding bovenaan dit artikel: EPFL/Alain Herzog

Fout gevonden?

Voor jou geselecteerd