隨著2010年的“智能飛鳥”破解了鳥類飛行之謎，研發(fā)人員又通過仿生學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)勝下一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)：在技術(shù)層面給蜻蜓建模。BionicOpter(仿生蜻蜓)是超輕的飛行物體。正如其大自然原型，BionicOpter能夠朝各個(gè)方向飛行，并完成最復(fù)雜的飛行動(dòng)作。BionicOpter能夠獨(dú)立運(yùn)動(dòng)每片羽翼，因此可以減速并迅速轉(zhuǎn)身、敏捷加速，甚至可以后退飛行。這意味著出現(xiàn)了首個(gè)可執(zhí)行直升飛機(jī)、噴氣飛機(jī)甚至滑翔機(jī)所有飛行條件的模型。盡管結(jié)構(gòu)復(fù)雜，這個(gè)高度集成的系統(tǒng)卻能夠通過智能手機(jī)簡(jiǎn)單直觀地操作。

　　費(fèi)斯托以其BionicOpter將蜻蜓高度復(fù)雜的飛行特性在技術(shù)上付諸實(shí)施。這個(gè)超輕飛行物如同其自然樣板一樣可以隨心所欲向各個(gè)方向飛行、在空中定點(diǎn)飛行和緩緩滑翔而完全不用振動(dòng)翅膀。

　　憑借超輕結(jié)構(gòu)和各種功能的集成才使得BionicOpter能實(shí)現(xiàn)獨(dú)一無二的飛行。包括傳感器、致動(dòng)器、機(jī)械元件以及開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的各個(gè)組件被安裝在非常緊湊的空間內(nèi)并相互匹配。振翅頻率、幅度和傾角由軟件和電子設(shè)備控制;飛行員只需要控制蜻蜓的轉(zhuǎn)向，而無需協(xié)調(diào)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)序列。

　　超輕結(jié)構(gòu)原理的應(yīng)用貫穿于整個(gè)飛行物體。翼展63厘米，體長44厘米的蜻蜓模型僅有175克。羽翼由碳纖維框架和薄膜覆蓋層組成。智能運(yùn)動(dòng)學(xué)元件修正飛行過程中的任何振動(dòng)以確保飛行穩(wěn)定性。為了使蜻蜓保持穩(wěn)定，在飛行過程中會(huì)對(duì)蜻蜓位置和羽翼扭轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄和評(píng)估。

　　與真正的蜻蜓一樣，BionicOpter能夠朝著任何方向飛行，進(jìn)行最復(fù)雜的飛行機(jī)動(dòng)。此外，BionicOpter還能單獨(dú)振動(dòng)每一個(gè)翅膀，用以進(jìn)行減速和急轉(zhuǎn)彎，加速和后退。費(fèi)斯托公司的海因里希-弗洛特澤克博士表示：“之所以能夠擁有這種獨(dú)特的飛行能力要感謝輕量化設(shè)計(jì)以及所采用的各種裝置，例如傳感器、制動(dòng)器、機(jī)械裝置以及開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。所有這些都安裝在一個(gè)非常狹小的空間內(nèi)，彼此精確匹配。這意味著機(jī)器人第一次具備應(yīng)對(duì)直升機(jī)、有翼飛機(jī)和滑翔機(jī)面臨的所有飛行環(huán)境的能力。盡管在設(shè)計(jì)上非常復(fù)雜，這個(gè)高度集成的系統(tǒng)在操作方面卻非常簡(jiǎn)單，可以使用智能手機(jī)進(jìn)行控制。

　　13個(gè)自由度造就無與倫比的飛行動(dòng)作

　　此外，為了控制共有的振翅頻率和各翅膀的扭轉(zhuǎn)，在四個(gè)翅膀的每一個(gè)上都采用了振幅控制器。翅膀的扭轉(zhuǎn)決定著推力方向。通過振幅控制器，推力的大小能夠得到調(diào)節(jié)。與其聯(lián)用，遙控蜻蜓可幾乎到達(dá)各個(gè)空間角落。

　　高度集成的輕量結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　實(shí)現(xiàn)獨(dú)特飛行特性的前提條件是輕量結(jié)構(gòu)和功能集成：無論是感應(yīng)器、執(zhí)行元件和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等部件，還是控制和調(diào)節(jié)技術(shù)裝備，其安裝空間緊湊并相互配合。

　　費(fèi)斯托以其遙控蜻蜓展示了無線實(shí)時(shí)通信、持續(xù)的信息交流、各種傳感器評(píng)估的匯總以及復(fù)雜情況和臨界狀態(tài)的識(shí)別。