Elias Knubben

Inventing a Micro Aerial Vehicle Inspired by the Mechanics of Dragonfly Flight

Dragonfly flight is unique: Dragonflies can manoeuvre in all directions, glide without having to beat their wings and hover in the air. Their ability to move each of their four wings independently enables them to slow down and turn abruptly, to accelerate swiftly and even to fly backwards. We looked into the mechanics of the dragonfly flight and managed to transfer its flight dynamics into an ultralight flying object: the BionicOpter. With a wingspan of 63 cm and a body length of 44 cm, the model dragonfly weighs just 175 g. A brushless motor actuates the four wings and is used to alter the flapping frequency. Eight servo motors allow the amplitude and the twisting angle of each wing to be changed independently making the BionicOpter almost as agile and fast as its natural role model. Here we present how dragonfly flight dynamics can inspire future design of MAVs.

Modellbasierte Analyse und Bewegungsplanung für das BionicKangaroo

Zusammenfassung Der Beitrag beschreibt die Modellbildung, Analyse und Bewegungsplanung für das BionicKangaroo, das im Rahmen des Festo Bionic Learning Networks entwickelt wurde. Zunächst wird auf die Modellierung eingegangen und die prinzipielle Machbarkeit und Stabilisierbarkeit des Hüpfzyklus anhand eines modellprädiktiven Regelungsansatzes numerisch untersucht. Der eigentliche Reglerentwurf gliedert sich in die modellbasierte Regelung der Flug- und Bodenphase. Eine zusätzliche Schaltbedingung verbindet die Flug- und Bodenphase miteinander und initiiert den nächsten Hüpfzyklus durch das Abdrücken vom Boden.