Ornithopter: roboți zburători cu origini istorice

Istoria ornithopterului este foarte veche. Cu peste 500 de ani în urmă_, Leonardo da Vinci_ a început să cerceteze comportamentul de zbor al păsărilor și a desenat prima schiță de ornithopter. De atunci, numeroși pionieri precum Gustave Trouvé, Alphonse Pénaud, Hureau de Villeneuve, Victor Tatin și Otto Lilienthal au impulsionat dezvoltarea acestor fascinante aparate de zbor.

Astăzi, avem la dispoziție tehnologie modernă pentru a realiza visul de a zbura. Un exemplu remarcabil în acest sens este vulturul zburător V3, un ornithopter inovator proiectat și construit de dezvoltatorul dedicat Thomas Sand. Acest robot zburător este atât de realist încât este aproape imposibil de distins de un vultur real la distanță. Cu o anvergură a aripilor de 190 cm și o frecvență de bătaie a aripilor de aproximativ 2 până la 3 Hz, acesta atinge un timp de zbor de până la 26 de minute - o performanță pe care niciun concurent nu o poate egala. Pe lângă modelare, ornithopterul este utilizat și pe aerodromuri pentru a speria păsările naturale și a preveni loviturile păsărilor. Capătul de tijă igubal ® de la igus® joacă aici un rol decisiv prin asigurarea fiabilității și durabilității mecanicii.

Ce era necesar: Capetele de tijă ușoare și robuste care sunt capabile să transmită în mod fiabil forțele mari de tracțiune și compresiune generate de bătăile aripilor.
Cerințe: Capacitate mare de încărcare, greutate redusă, fără întreținere, rezistent la murdărie, mișcare liberă a bilei sferice, tip compact, durată lungă de viață
Industrie: Construcția de modele
Succes pentru client: igubal ® cap de tijă KBRM-03-MH
Aceste capete de tijă îndeplinesc toate cerințele și contribuie semnificativ la eficiența și fiabilitatea ornithopterelor. Acestea constau dintr-o carcasă robustă din plastic și o bilă sferică din plastic cu un manșon metalic integrat, care oferă un cuplu de strângere mai mare și poate transmite forțe mari de tracțiune și compresiune fără a afecta mișcarea liberă a bilei sferice. Capetele de tijă oferă o mișcare cu frecare redusă și nu necesită lubrifiere suplimentară, ceea ce le face deosebit de rezistente la murdărie și praf. Mulți dintre roboții zburători proiectați au zburat deja sute de ore fără a fi necesară înlocuirea unui capăt de tijă.

Robotul zburător este modelat după un vultur.

Experimentați performanțele extraordinare de zbor ale vulturului zburător V3

Aici este linkul către videoclipul YouTube.

Problema

Dezvoltarea unui ornithopter realist și puternic impune cerințe ridicate cu privire la materialele și componentele utilizate. O problemă centrală este rulmentul aripilor, care trebuie să reziste la forțe mari de tracțiune, compresiune și torsiune. La aterizarea pe nisip sau iarbă, nu trebuie să se permită pătrunderea corpurilor străine în rulment. Soluțiile anterioare realizate din plastic sau aluminiu disponibile în comerț au eșuat în aceste condiții: Acestea nu au putut rezista forțelor de tracțiune sau au fost susceptibile la murdărie, ceea ce a dus la uzură rapidă și la pierderea performanței. Doar capetele de tijă din oțel îndeplineau aproape toate criteriile, dar erau de 5 ori mai grele decât capetele de tijă igubal® și de 4 ori mai scumpe.

Soluția

După teste extinse și sfaturile noastre, dezvoltatorul s-a decis în favoarea capătului nostru de tijă igubal® KBRM-03-MH. Aceste capete de tijă sunt fabricate dintr-un polimer special care poate rezista la forțe mari de tracțiune și compresiune și este, de asemenea, foarte ușor. Un manșon metalic în calota din plastic asigură un cuplu de strângere mai mare. Acestea nu necesită lubrifiere suplimentară și, prin urmare, sunt insensibile la murdărie și praf, ceea ce reprezintă un avantaj deosebit la aterizarea pe suprafețe neuniforme. Capetele de tijă sunt compacte, robuste și permit bilei să se miște liber în carcasă datorită manșonului metalic. Datorită duratei lor lungi de viață și eficienței ridicate, acestea contribuie decisiv la performanța ornithopterelor. Vulturul zburător V3 atinge astfel un timp de zbor remarcabil de 26 de minute cu un consum minim de energie de doar 40 de wați pentru o pasăre de 0,8 kg.

Produs utilizat

igubal® capăt de tijă

Versiunea cu manșon metalic integrat oferă un cuplu de strângere prin bila sferică de 4 Nm.

KBRM-03-MH

igubal® Cutie multiplă

Descoperiți 18 rosturi sferice din toate gamele de produse într-o singură cutie.

Mai multe despre igubal® Rulmenți sferici

Comandați o mostră gratuită acum

Cooperarea cu igus®

În ultimii ani, au existat o serie de întrebări tehnice cu privire la capătul tijei, la care tehnicienii de la igus® au răspuns într-un mod competent și orientat către soluții. Acest sprijin a avut o contribuție semnificativă la depășirea provocărilor tehnice în dezvoltarea ornithopterelor. Capătul de tijă igubal® s-a dovedit a fi soluția perfectă pentru cerințele specifice ale proiectului și continuă să fie utilizat cu succes în roboții zburători.

Apropiere a capătului tijei și a mecanismului aripii ornithopterului. Capătul robust al tijei igus® KBRM-03-MH asigură o mișcare cu frecare redusă și stabilitate ridicată.

Vedere detaliată a mecanismului de acționare a ornithopterului. Angrenajul pinion cu două trepte, cu un raport de reducere de 100:1, transformă eficient mișcarea motorului în bătaia aripilor.

Designul realist ajută la înșelarea și sperierea cu succes a păsărilor naturale de pe aerodromuri.

Exemplu de aplicație prezentat de Thomas Sand pentru concursul manus® 2021