スタンフォード大学の生体工学研究所では、彼らは珍しい航空機の作成に取り組んでいます。 それらの最初のものは、垂直面に着陸し、それらから離陸するユニークな能力を持つ無人航空機です。 シャーシの代わりに、鋭い爪を持つ薄い弾力性のある「足」があり、粗い表面に引っかかることができます。
原始的な外観で、これらの爪は長い実験とコンピューターシミュレーションの産物です。 長さと伸縮性は、完璧にフィットするように慎重に選択されています。 各爪は他の爪とは独立して機能するため、足がより確実にくっつくことができます。
しかし、壁に座る能力の主な役割は、オンボードコンピューターによって果たされます。 着陸を成功させるには、非常に正確な操縦を行う必要があります。 遅かれ早かれ一瞬-そして飛行機がcrash落し、壁にしがみついていない。
飛行機も壁から離陸します。 爪を緩めた後、最初の数秒間はプロペラの推力により空中に保持され、同時に速度を上げて壁から上下逆さまに飛行します。 その後、通常の位置に反転します。
ハエのように壁や天井にくっつくことができる別の航空機は、ファンデルワールスの力により表面にくっつくクアドロコプターです。 その「ドライベルクロ」はヤモリの足と同じ原理で機能します。 吸盤や接着剤は含まれていませんが、足の機械的構造のために、滑らかな表面と粗い表面の両方に付着します。 数百ナノメートルの厚さの数十億の微絨毛が含まれています。 これらの絨毛は、足の表面への接着面積を何桁も増加させます。これにより、非常に短い距離で発生するファンデルワールスの分子間力がかなりの重量を保持できるようになります。 さらに、非常に細かく迅速に制御することができます-ヤモリの足は1秒間に15回まで表面にくっつくことができます。
Stanford Bionics Laboratoryは、ヤモリをイメージして設計されたStickybotロボットを数年間開発しています 。 彼の足を作成することで得た経験は、現在航空機に転送されます。 水平なプラットフォームだけでなく、家、木、岩の壁にも着陸できる飛行機とクアドロコプターは、自然災害の場所での救助活動中に、偵察車両で自然を観察するために広く使用できます。 飛行機の翼にフォトセルを配置すると、離陸および着陸のための安全で水平な地面、木や石の上での「休憩」がなくても、長時間自律的に動作できます。
壁や天井への離陸や着陸に必要な高速で正確な操縦を実行する機能は、cr屈な状況での操縦や、空間内を移動する他の方法と組み合わせて計画を使用するデバイスの作成に役立ちます。 したがって、同じ研究所の別のプロジェクトはジャンプグライダーです。 ムササビやトビウオが野生生物のプロトタイプになりました。 彼らは長い飛行をすることはできませんが、彼らの空気力学のために彼らは長いジャンプをすることができます。 この移動方法は、通常のジャンプやランニングよりも効果的で、非常に大きな障害物を克服し、あらゆる高さからジャンプするときにソフトな着陸を保証します。
実験装置は、ばねによりジャンプし、最上部で翼を動作位置に移動させ、長く穏やかな軌道を描きます。 翼の空力抵抗が追加されるため、軌道の高さは同じ質量とジャンプのエネルギーを持つ制御車両の高さよりわずかに低くなりますが、克服される長さは約1.5倍大きくなります。 ここでは、ジャンプグライダーを使用した実験の詳細を記載した記事を含むPDFをダウンロードできます。