10多年前，F(xiàn)esto 發(fā)起了仿生學習網(wǎng)絡，與學生、知名學府、研究機構(gòu)和開發(fā)公司合作，旨在從仿生學中獲取創(chuàng)新靈感，將仿生學成果轉(zhuǎn)化為工業(yè)自動化技術(shù)。
在仿生學習網(wǎng)絡項目中，飛行是一個高頻話題。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)。
為了研發(fā)BionicFlyingFox，F(xiàn)esto仿生學習網(wǎng)絡的開發(fā)人員仔細研究了狐蝠這種生物，并以技術(shù)手段模擬了它獨特的飛行模式。這個BionicFlyingFox 是個大家伙，翼展達到2.28 米，通過運動跟蹤系統(tǒng)和機器學習，可實現(xiàn)部分自主飛行。為了盡量模擬自然界中狐蝠的飛行，BionicFlyingFox 的翅膀運動機構(gòu)也被分成主翼和副翼;所有關(guān)節(jié)處在一個平面上。翅膀覆蓋了一層彈性膜，可伸展至腳部。飛行膜非常輕薄，但也很堅韌。
運動跟蹤系統(tǒng)，用于自控飛行
為了讓BionicFlyingFox 在限定的空間實現(xiàn)半自主的飛行，其與所謂的運動跟蹤系統(tǒng)進行通信。該裝置的兩臺紅外相機持續(xù)記錄飛蝠的位置。相機安裝在云臺上，可旋轉(zhuǎn)和擺動，從地面上監(jiān)控BionicFlyingFox 的整個飛行過程。同時，運動跟蹤系統(tǒng)規(guī)劃飛行路徑，發(fā)出所需的控制命令。起飛和著陸需要借助人類操作員;自動飛行系統(tǒng)會在飛行時接管飛行。
機器學習，用于最佳飛行路徑
相機的圖像被傳輸給一個中央主電腦，跟空管控制器一樣評估數(shù)據(jù)和外部協(xié)調(diào)飛行。電腦上儲存了預編程的飛行路徑，指定了BionicFlyingFox 執(zhí)行飛行動作時的路徑。借助其自身搭載的電子元件和復雜的飛行模式，人造飛蝠自行計算執(zhí)行計劃運動順序所需的翅膀運動。飛蝠從主電腦接收必要的控制算法，主電腦對算法自動進行學習，并持續(xù)改進。BionicFlyingFox 在飛行時就能優(yōu)化飛行動作，每飛一圈，對指定飛行路線的遵循性就更精確。
創(chuàng)新的飛行薄膜，用于各種應用
創(chuàng)新的飛行薄膜是仿生團隊專為BionicFlyingFox 開發(fā)的，由兩片氣密膜和一片彈性纖維織物組成，兩者焊接在一起，焊點多達約45,000點?？椢锏姆涓C結(jié)構(gòu)防止飛行膜的細小裂痕繼續(xù)變大。因此，BionicFlyingFox的織物即使發(fā)生了不是很嚴重的損壞，也能繼續(xù)飛行。由于材料本身的彈性，翅膀收起時，飛行膜也不會起皺。因為氣密膜不僅具有彈性，而且氣密、重量輕，所以也可用在飛行器中，或用于衣服設計和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。
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