ENGINEERINGNET.BE - De eerste professionele robotvogels, zoals de Robird van UTwente en Clear Flight Solutions, bestaan al. Maar het natuurkundig begrip van hoe vogels vliegen is nog steeds beperkt.
''Tot voor kort werkten we met onnauwkeurige verklaringen gebaseerd op beperkte experimentele gegevens'', aldus prof. dr. ir. Stefano Stramigioli van UTwente.
In 2018 ontving hij een Advanced Grant van 2,8 miljoen euro van de European Research Council om robotvogels verder te begrijpen en ontwikkelen.
Dankzij dit werk is er nu meer kennis van de complexe fysica van vleugels: een belangrijke stap richting robotvogels die opstijgen, vliegen en landen als echte vogels.
Het eerste nieuwe inzicht dat de onderzoekers presenteerden was een beschrijving van de precieze rol van advectie in de Navier-Stokes-vergelijkingen. Deze vergelijkingen worden onder meer gebruikt om het weer te voorspellen en om de complexe stromingsleer van vliegtuigen te modelleren.
Door gebruik te maken van het port-Hamiltoniaanse model is het team erin geslaagd om de mechanica van de vervormingen van de vleugels te koppelen aan de 3D-stromingsdynamica van de 'vloeistoffen' rond die vleugels.
Nu is het team klaar om de experimentele fase in te gaan. ''We zijn momenteel bezig met het bouwen van installaties en meetsystemen om data te verzamelen en uiteindelijk onze modellen te testen en besturingsuitdagingen in kaart te brengen'', zegt Stramigioli.
''Zodra we solide experimentele data hebben, zijn we een stap dichter bij het bouwen van een robotvogel waarbij de stromingsleer optimaal wordt benut.''
"We presenteren daarbij ook een manier om partiële differentiaalvergelijkingen te discretiseren. Hierdoor kunnen we grenzen variëren en tegelijkertijd alle fysische grootheden van het probleem behouden", zegt Stramigioli.
In februari 2022 heeft hij voor dit PORTWINGS-project een Proof of Concept-subsidie toegekend gekregen van de EU.
