Vliegtuigen hebben een verticale staartvin nodig om goed te manoeuvreren en stabiel te vliegen. Vogels hebben die niet. Toch vliegen vogels schijnbaar roerloos door de lucht, ook als die turbulent is. Onderzoekers van de Rijksuniversiteit Groningen en Stanford University in de VS hebben een robot gemaakt die net als vogels zonder verticale staartvin vliegt. Voor stabiliteit maakt de PigeonBot II gebruik van ‘reflexen’ die vogels ook hebben, laten ze zien in een artikel in het blad Science Robotics.
De vleugels van de PigeonBot II lijken verdacht veel op echte vleugels. De veren zijn dan ook echte duivenveren (52 stuks). Ook voor de aansturing van de robot imiteerden de onderzoekers vogels. Vogels vliegen stabiel door hun vleugels en staart in verschillende hoeken en posities te brengen als reactie op luchtstromingen of plotselinge bewegingen.
De vleugels van de robot kunnen onafhankelijk van elkaar bewegen. Als de robot een kanteling ervaart – via sensoren die beweging en rotatie meten – gaat de ene vleugel iets omhoog en de andere iets omlaag om de kanteling te corrigeren. Ze kunnen ook naar voren of naar achteren bewegen. De staart kan ongewenste zwenkbewegingen tegengaan door te kantelen, te draaien en zijwaarts te schuiven.
Wanneer welke beweging nodig is bepaalt de PigeonBot II zelf. Hij heeft daarvoor een adaptief systeem dat de optimale besturingsinstellingen kiest afhankelijk van de positie van de vleugels en de hoek van de staart. Tests in een windtunnel toonden aan dat deze reflexieve aansturing werkt tot een turbulentie-intensiteit van ongeveer 12 procent, daarna neemt de stabiliteit af.
De echte veren maken grootschalige toepassing in deze vorm niet heel voorstelbaar. Maar het concept is wel breed inzetbaar en ook zinvol, denken de onderzoekers. Dankzij de afwezigheid van de staartvin is de luchtweerstand lager, wat het energieverbruik verlaagt. Ook kan een op deze manier vormgegeven drone of vliegtuig opereren in omstandigheden waar conventionele vliegtuigen het moeilijk hebben, zoals bij vlagerige wind of turbulentie.
