Во время Ганноверской ярмарки 2011 года, так называемая "Умная птица” или SmartBird была впервые представлена широкой публике. Биомеханическая птица-робот SmartBird, прототипом которой является настоящая серебристая чайка, способна взлетать, лететь и приземляется самостоятельно. Птица-робот SmartBird вдохновляет нас на разработку новых энергосберегающих технологий в сфере автоматизации и сверхлегких конструкций. SmartBird: полёт, вдохновлённый самой природой.

В ходе разработки, птица SmartBird прошла все этапы тестирования и измерений в соответствии с работой французского физиолога Этьена-Жюля Маре (1830-1904). Он заставлял птиц летать кругами и изучал их полет. Измерительное устройство под названием тормозной динамометр был специально разработан для измерения электромеханической эффективности. Птица SmartBird и её предыдущие модели имеют электромеханическую эффективность около 45%. Когда измерения были произведены в реальном полёте, была зафиксирована аэродинамическая эффективность 80%.

Человечество восхищалось полетом птицы ещё с незапамятных времен. Мечтатели, ученые и первые пилоты – для этих людей полет был одним и самых захватывающих приключений и одной из самых будоражащих воображение головоломок. Они подробно изучали полет птиц и детально анализировали их анатомию. Инженерам компании Festo, вдохновленным полетом чайки, удалось технически воспроизвести полет птицы, с помощью Smart Bird. Биомеханическая птица – это прорыв в области энергосбережения и экономии ресурсов и сверхлегких конструкций. Многолетний опыт, полученный ранее при изучении таких биомеханических проектов, как летающий скат AirRay и летающий пингвин Air-

Penguin, повлиял на разработку SmartBird. Знания, приобретенные в результате этого проекта, открыли новые подходы и решения в автоматизации.

Комплексный подход SmartBird – само очарование. Её конструкция, сочетающая мехатронику и кибернетику, объединяет множество

отдельно взятых решений в один уникальный летательный аппарат. Эта разработка стала возможной только благодаря объединению технологий

"умной” механики и электромеханических систем, открытиям в области динамики газов, использованию современных интеллектуальных систем

управления, обратной связи и мониторинга условий внешней среды. Все эти научные знания и практические навыки были объединены и применены в комплексе, что позволило получить столь выдающийся результат.

Активное крыло Птица SmartBird взлетает, летит и приземляется самостоятельно, просто взмахивая крыльями. При этом её крылья не

просто двигаются вверх-вниз, но и имеют возможность скручиваться, изменяя угол атаки (при помощи миниатюрных торсионных приводов, встроенных в крылья). В сочетании с комплексной системой управления, всё это позволяет достичь в режиме полета электромеханической эффективности равной 45%.

При этом удалось добиться аэродинамической эффективности, равной 80%. Цикл, за который крыло осуществляет мах, составляет всего несколько миллисекунд, при этом создаются оптимальные условия для обтекания крыла потоком воздуха. Птица летит исключительно при помощи крыльев, без каких либо пропеллеров или иных впомогательных устройств. Совершенство в движении Полёт SmirtBird основан на двух базовых принципах. Во-первых, при махе угол атаки крыла увеличивается от основания к кончику с помощью встроенных торсионных приводов. Во-вторых, крыло скручивается таким образом, что передний край направлен вверх и в момент маха вниз крыло имеет положительный угол атаки. Толчок и взлет "умной птицы” осуществляются исключительно за счет взмахов крыльями, при этом затрачивается всего около 25

Ватт мощности. Весит конструкция около 450 грамм, а размах крыльев составляет два метра.

Тяга на рабочем махе создается за счет активной артикуляции крыла в месте сочленения плечевого и кистевого сегментов, а подъемная сила обеспечивается плечевым сегментом. Для активного скручивания кистевого сегмента крыла на его конце установлен сервомотор, который скручивает всё крыло относительно лонжерона. Когда птица поднимает крыло вверх, сервомотор приводит в движение кончик кистевого сегмента и крыло приобретает положительный угол атаки, который потом переходит в отрицательный угол атаки за время взмаха крылом. Таким  образом, крыло работает для создания оптимальной подъёмной силы и тяги. Аккумуляторная батарея, мотор, редуктор, кривошипно-шатунный механизм, а также системы контроля и управления размещены внутри тела птицы. Бортовые электронные системы обеспечивают точный контроль над крыльями. Кроме того, параметры системы управления могут быть заданы и изменены в режиме реального времени. Это гарантирует стабильность полета птицы, а значит безопасную эксплуатацию.

Применённые в конструкции SmartBird привода, осуществляющие взаимосвязанные и синхронные продольные и поворотные движения, также могут найти применение в самых различных областях – от генераторов инновационных конструкций, до современных приводов, применяемых в управлении непрерывными процессами.

Воодушевленные успехами в области бионики, инженеры компании Festo разработали целую линейку инновационных продуктов, таких как адаптивный захват DHDG, который уже применяется в промышленности.