De drone PigeonBot probeert de lichaamsbouw en biomechanica van een duif zo realistisch mogelijk na te bootsen.

David Lentink, een professor machinebouw aan de universiteit van Stanford, had het een leuke opdracht in petto voor een drietal doctoraatsstudenten. Die werden door de prof uitgedaagd om de biomechanica van de vleugels van vogels te bestuderen en hun inzichten te verwerken in een vliegende biohybride robot.

Het resultaat van dat project is PigeonBot geworden. Zoals de naam doet vermoeden is het ontwerp van de robot gebaseerd op de anatomie en biomechanica van een doodgewone stadsduif. De werkwijze van de studenten en de volledige onderzoekpaper werden gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Science.

Complex beest

Het onderzoeken van de vleugels van een duif deed uitwijzen dat het een veel complexer dier is dan dat we tot nu toe wel en goed begrepen. De studenten vonden dat de duif zijn ‘polsen’ gebruikt om zijn vlucht te sturen wanneer de vleugels deels ingetrokken zijn, en zijn ‘vingers’ wanneer de vleugels volledig gestrekt zijn. Diezelfde mechaniek werd ingebouwd in de drone, om hem op dezelfde manier te doen balanceren tijdens de vlucht. Eveneens werd er voor een ‘vederlicht’ (pun intended) exoskelet gekozen, net zoals de meeste vogelsoorten zeer licht wegen. Daarnaast kreeg de robot nog 40 echte duivenveren aan zijn vleugels. Anders dan bij een echte vleugel worden de vleugels niet gebruikt wel niet gebruikt om hoogte en snelheid te maken; daarvoor werd een propeller aan de neus toegevoegd.

De vleugel van de robot. Afbeelding: Eric Chang, doctoraatstudent aan Stanford University.

PigeonBot mag dan misschien niet meer lijken dan een creatief schoolproject, het kan zeer nuttige inzichten bieden voor de verdere ontwikkeling van dronetechnologie, en de luchtvaart in het algemeen. Het project heeft voor Lentink dan ook nog veel progressiemarge. Hij werkt samen met de studenten aan een staart die dezelfde mechaniek als de vleugels ondersteunt. Daarnaast wil hij ook andere vogelsoorten onderzoeken en naar robots ombouwen. Een mogelijk idee voor een volgende robot zou geïnspireerd zijn op een valk, die dan ook klauwen zou krijgen.