Suche

presseservice.region-stuttgart.de

Das Fliegen neu erfunden

Festo stellt den Smart Bird vor: Ein Vogel, der allein mit der Kraft seiner Flügelschwingung starten kann - Anregung für weitere Innovationen
05.04.2011 | 

Leonardo da Vinci, Otto Lilienthal und viele andere Forscher auch aus unserer Zeit haben es versucht. Der Firma Festo ist es jetzt gelungen, das Fliegen noch einmal neu zu erfinden. Das Unternehmen aus Esslingen bietet einmal mehr ein Highlight der Hannover-Messe, das nicht nur die Augen von Ingenieuren, sondern auch vieler Laien zum Leuchten bringen wird. Mit dem Smartbird stellt Festo einen Flugroboter vor, der einer Silbermöwe nachempfunden ist und aus eigener Kraft starten und landen kann.

Doch hier geht es nicht um eine Spielerei. Bereits jetzt nutzt Festo das aus dieser revolutionären Konstruktion gewonnene Know-How im Strömungsverhalten für die Entwicklung aktueller Zylinder- und Ventilgenerationen. Durch Analyse der Strömungsphänomene beim SmartBird haben die Ingenieure von Festo gelernt, noch effizienter zu konstruieren. Mit diesem Wissen ist es möglich, äußerst kompakt gebaute Produkte zu entwickeln, die weniger Einbauraum benötigen, strömungsoptimiert sind und dadurch energieeffizienter werden.

Der Smart Bird ist ein extrem leichtes, aber leistungsstarkes Flugmodell, das eine hervorragende Aerodynamik aufweist und gleichzeitig außerordentlich beweglich ist. Die Esslinger Möwe wiegt noch nicht einmal ein Pfund. Dafür misst sie knapp das Doppelte ihres natürlichen Vorbilds. Sie ist knapp 1,10 Meter lang und hat eine Flügelspannweite von zwei Metern. Wie die Möwe fliegt auch der Smart Bird durch das Schlagen mit den Flügeln.

Jeder Flügel besteht aus zwei Teilen, einem Arm- und einem Handflügel - wie im richtigen Vogelleben. Beide Teile werden von einem Motor im Rumpf angetrieben, dessen Bewegungen über eine Kurbelmechanik auf die Flügel übertragen wird. Dabei bewegen sich die Vogelflügel nicht nur auf und ab, sondern müssen sich gezielt verdrehen lassen. In jedem Handflügel sitzt ein Servomotor, der für die Drehung des ganzen Flügels zuständig ist. Zwei weitere Servomotoren bewegen Kopf und Schwanz. Letzterer erzeugt zum einen Auftrieb, zum anderen dient er der Lenkung. Der Vor- und Auftrieb wird ausschließlich durch das Schlagen der Flügel erzeugt und benötigt nur 25 Watt Leistung.

Eine komplexe Regelung steuert die Schwingen. Auf diese Weise kann der Smart Bird allein aus der Bewegung seiner Flügel heraus selbstständig starten, fliegen und landen - ohne zusätzlichen Antrieb. Damit ist Festo erstmals eine energieeffiziente, technische Adaption des natürlichen Vorbilds gelungen. Mittels Kommunikation über Funk werden Flügelposition und Flügeldrehung überwacht. Diese übermittelt Betriebsdaten wie den Batterieladezustand, die Leistungsaufnahme und die Steuereingaben des Piloten.

Die Steuerung des Robotervogels übernimmt ein 32-Bit-Mikrocontroller. Im Flug versorgt ein Lithium-Polymer-Akku den Smart Bird mit Strom. Damit der Roboter möglichst leicht ist, besteht die Struktur aus Kohlefaser, die Verkleidung aus einem Polyurethanschaum. Um den Robotervogel zu bauen, haben die Festo-Entwickler zunächst genau den Vogelflug studiert und nach eigenen Angaben entschlüsselt. Festo ist seit vielen Jahren im Bereich der Bionik aktiv und gehört international zu den Vorreitern auf diesem Gebiet. Das Unternehmen aus der Region Stuttgart nutzt die Natur als Vorbild, um innovative Produkte zu entwickeln, die sowohl spektakulär sind als auch die Konkurrenz beeindrucken.

Bei der Arbeit am SmartBird konnten die Ingenieure auf Erfahrungen zurückgreifen, die sie bei der Entwicklung früherer bionischer Roboter gesammelt haben. Dazu zählen unter anderen der 2009 vorgestellte Air Penguin, ein selbständig fliegender Pinguin, der Air Ray aus dem Jahr 2007, ein ferngesteuertes Fluggerät, das die Form und die Fortbewegung eines Mantarochens simuliert, aber fliegt und nicht schwimmt und der im vergangenen Jahr Schlagzeilen machende bionische Handlungsassistent, der aus dem Rüssel eines Elefanten entwickelt wurde.

In den Augen der Ingenieure ist der SmartBird ein hervorragendes Beispiel für den ressourceneffizienten extremen Leichtbau und zugleich ein Beispiel, wie Strömungsphänomene in Luft optimal ausgenutzt werden können", heißt es bei Festo. "Der SmartBird ist ein mechatronischer und kybernetischer Gesamtentwurf, der zahlreiche einzelne Lösungen zu einem faszinierenden Gesamtobjekt verbindet."

Animation und Film:
www.festo.com/cms/de_corp/11369.htm

Wirtschaftsförderung Region Stuttgart auf Twitter

„Gesundes Arbeiten in Zeiten permanenten Wandels – Herausforderungen und Lösungen für KMU“ am 25.4, 14.40 Uhr, Mess… https://t.co/ookNbDsNH2 · vor 20 Stunden
#DigitalSouthwest 3.5, 12 Uhr, Legendenhalle Böblingen. Für Mittelständler und Start-ups. Vorträge, Networking und… https://t.co/OqbKpyFvOx · vor 1 Tag
Der Firmenguide "Proffile" für die Region Stuttgart 2018 ist erschienen. 120 Unternehmen aus der Region stellen sic… https://t.co/ZYbL0jYL8U · vor 2 Tagen