L’astore è un rapace veloce e potente che vola senza sforzo attraverso le foreste. Questo uccello è stato l’ispirazione progettuale per il drone di nuova generazione sviluppato dagli scienziati del Laboratorio di Sistemi Intelligenti dell’EPFL guidato da Dario Floreano.
Gli ingegneri hanno studiato attentamente la forma delle ali e della coda del rapace e il suo comportamento di volo, dopodiché hanno utilizzato tali informazioni per sviluppare un drone con caratteristiche simili.
Un drone che muove le ali e la coda
“Gli Astori muovono le ali e la coda in tandem per eseguire il movimento desiderato, sia che si tratti di rapidi cambi di direzione durante la caccia nelle foreste, in volo veloce quando inseguono prede in terreno aperto, sia quando planano in modo efficiente per risparmiare energia”, afferma Enrico Ajanic, il primo autore e dottorando nel laboratorio di Floreano.
Floreano aggiunge: “Il nostro progetto estrae i principi del volo agile degli uccelli per creare un drone in grado di approssimare le prestazioni di volo dei rapaci, ma verifica anche l’ipotesi biologica che una coda mutante svolga un ruolo importante nel raggiungimento di virate più veloci, decelerazioni e persino voli lenti.”
Gli ingegneri hanno già progettato un drone ispirato agli uccelli con ala morphing nel 2016. Con un passo avanti, il loro nuovo modello può regolare la forma dell’ala e della coda grazie alle sue piume artificiali.
“Era abbastanza complicato progettare e costruire questi meccanismi, ma siamo stati in grado di migliorare l’ala in modo che si comportasse più come quella di un astore”, afferma Ajanic. “Ora che il drone include una coda piumata che si trasforma in sinergia con l’ala, offre un’agilità senza precedenti.”
Il drone cambia la forma dell’ala e della coda per cambiare direzione più velocemente, vola più lentamente senza cadere a terra e riduce la resistenza dell’aria quando vola veloce. Utilizza un’elica per la spinta in avanti invece di sbattere le ali perché è più efficiente e rende il nuovo sistema di ali e coda applicabile ad altri droni alati e aeroplani.
Il vantaggio dei droni alati rispetto ai modelli quadrirotori è che hanno un tempo di volo più lungo a parità di peso. Tuttavia, i quadrirotori tendono ad avere una maggiore destrezza, poiché possono librarsi sul posto e compiere curve strette.