Deze drone kan net als een vogel op een tak neerstrijken
Wat kan een vogel dat een drone niet kan? Neerstrijken op een tak, om daar vervolgens op te blijven rusten. Maar daar komt verandering in met de Stereotyped Nature-Inspired Aerial Grasper (SNAG), een experimenteel landingsgestel dat een quadcopter in staat stelt om net als een vogel op een tak te landen en zich dan vast te klemmen. Het voordeel is dat de drone op de meest uiteenlopende plekken kan landen om energie te besparen.
Pootjes doen het werk
Het bijzondere landingsgestel werd ontwikkeld door de de vakgroep Werktuigbouwkunde aan de Stanford University. “Het is niet eenvoudig om na te bootsen hoe vogels vliegen en neerstrijken. Na miljoenen jaren van evolutie is opstijgen en landen voor hen een fluitje van een cent, zelfs met alle complexiteit en variabiliteit van de boomtakken die je in een bos aantreft”, aldus onderzoeksleider Dr. William Roderick.
Het onderzoeksteam bracht de landingsmanoeuvres nauwgezet in kaart door middel van hogesnelheidscamera’s en sensoren in speciale zitstokken. Door een stel heen en weer vliegende papegaaien te bestuderen verkreeg het team langzaam maar zeker inzicht in de mechanica van het landen op takken.
Wat blijkt, vogels landen altijd op precies dezelfde manier, ongeacht de landingsplaats. Ze laten hun pootjes het ingewikkelde werk doen. Daarmee worden alle afwijkingen opgevangen, van het opvangen van de resterende kinetische energie tot en met het vastklemmen na de landing. “Wat ons verraste, was dat ze steeds dezelfde handelingen uitvoerden, ongeacht op welk oppervlak ze landden,” aldus Dr. Roderick.
Natuurgeïnspireerd landingsgestel
Op basis van de verkregen inzichten in de werking van vogelpootjes werd het op de natuur geïnspireerde SNAG-landingsgestel ontworpen, gebaseerd op de poten van een slechtvalk. De ‘botten’ werden geprint met een 3D-printer, de spieren en pezen werden vervangen door motoren en vislijnen.
Het resultaat is een bijzonder sterk ‘pootje’ dat in 20 milliseconden kan worden geactiveerd om te sluiten. Eenmaal rond een tak gewikkeld, vergrendelen de enkels van de SNAG. Een versnellingsmeter meldt dat de drone is geland en activeert een balancerend algoritme om de drone te stabiliseren.
Toepassingen
Volgens de onderzoekers zijn er talloze toepassingen denkbaar, waaronder zoek- en reddingsacties en monitoren van natuurbranden. Het voordeel is dat de drones overal tijdelijk kunnen landen om energie te besparen. Ook kan de technologie worden toegepast in combinatie met andere apparaten dan drones.
