Vélfugl - verkefni lokið

Fréttatilkynning verkefnisstjóra

5.7.2016

Verkefnið gekk út á að þróa sjálfvirkan vélfugl sem flýgur með vængslætti. 

Flygildi ehf var stofnað í framhaldi af samstarfsverkefni við Rannsóknarstofu fyrir ómönnuð farartæki við tækni- og verkfræðideild Háskólans í Reykjavík.  Verkefnið gengur út á að þróa sjálfvirkan vélfugl sem flýgur með vængslætti.  Vængir fuglsins eru hannaðir að fyrirmynd vængja fugla, þ.e. með upphandlegg, framhandlegg og fingur.  Fjaðrir úr plasti mynda vængyfirborð, bæði efra- og neðraborð þeirra.  Hægt er að stækka og minnka vængina á flugi og hreyfa þá á svipaðan hátt og fuglar gera.  Einnig er hægt að leggja vængina saman og upp að búk fuglsins.  Þetta er hagkvæmt við flutning milli staða þar sem hægt verður að koma fuglinum fyrir í lítilli tösku.  Auðvelt er að að skipta um vængi og stél þar sem þeim er smellt á búkinn.  Vélfuglinum er hægt að fjarstýra en hann getur einnig flogið óstuddur eftir ákveðinni leiðaráætlun.  Með frekari þróunarvinnu er fyrirhugað að auka flughæfnina og þar með notkunarmöguleikana, en þeir verða m.a. við eftirlit, umhverfismælingar og leit eða könnun á opnum svæðum.

Heiti verkefnis: Vélfugl
Verkefnisstjóri: Hjalti Harðarson, Flygildi ehf.
Tegund styrks: Verkefnisstyrkur
Styrkár: 2012-2014
Fjárhæð styrks: 30 millj. kr. alls
Tilvísunarnúmer Rannís: 121444-061

VERKEFNIÐ VAR STYRKT AF TÆKNIÞRÓUNARSJÓÐI.

Afrakstur verkefnisins

  1. Vélfugl sem flýgur með vængslætti, þar með talinn vélbúnaður og hugbúnaður til vængsláttar ásamt leiðsögubúnaði og fjarskiptabúnaði.  Hægt er að stýra mjög nákvæmlega vænghreyfingum hvors vængs fyrir sig, t.d. vængsláttartíðni, vængsláttarhraða, hröðun vængsláttar,  vænghalla og stærð vængs.  Einnig er hægt að leggja vængina saman og upp að búk fuglsins.  Flugprófanir standa yfir.
  2. Vængir sem hægt er að stækka og minnka og brjóta saman; eftirmynd fuglsvængs og með svipaða hreyfigetu.   Vængyfirborðið er gert úr fjöðrum sem eru úr plasti.
  3. Vængir sem auðvelt er að taka af fuglinum til viðhalds og viðgerða.
  4. Drifbúnaður fyrir vængslátt, aðfallshorn vængja, hreyfingu þeirra fram og aftur og út og inn (til að stækka og minnka vængina).  Sjálfstæður drifbúnaður er fyrir hvorn væng.
  5. Stél með stýribúnaði sem svipar til stéls á fugli.
  6. Hugbúnaður sem stýrir vængslætti, aðfallshorni vængs, færslu hans fram og aftur og inn og út.  Sömuleiðis stýring á stéli.
  7. Drifbúnaður til að hreyfa höfuð fuglsins upp og niður og til hliðanna.
  8. Drifbúnaður til að opna og loka goggi fuglsins.
  9. Búkur sem mótaður er að fyrirmynd mávs og gerður er í tveimur helmingum svo auðvelt sé að komast að rafbúnaði fuglsins.
  10. Innri búnaður fuglsins með tölvu og öðrum stjórnbúnaði, komið fyrir á léttri álgrind.
  11. Á vormisseri Háskólans í Reykjavík hófst námskeið (T-870-INTE “Samþætt verkefni meistaranema í véla- og rafmagnsverkfræði) með sex meistaranemum í rafmagnsverkfræði og vélaverkfræði sem gengur út á að þróa fullkomnari vængsláttarferla með þróunaraðferðum (e. evolutionary methods, “machine learning”).  Einnig verða gerðar straumfræðiathuganir á fuglinum og burðarþolsmælingar.  Dr. Yonatan Afework Tesfahunegn, verður okkur til aðstoðar.  Notuð verða vindgöng HR og mælibúnaður sem fylgir þeim.  Undanfarnar vikur höfum við endurbætt mæliaðferðir okkar í vindgöngunum sem miða að því að gera þær nákvæmari.  T.d. ætlum við að setja upp rafdrifinn búnað sem stillir aðfallshorn vængja með mikilli nákvæmni og hægt verður að stjórna þessu frá tölvu sem er fyrir utan tilraunarými vindganganna.  Niðurstöður þessa verkefnis verða birtar í lokaritgerð nemendanna og vonandi einnig í vísindagreinum.
  12. Verkefni Guðjóns Einars Magnússonar, nemanda á lokaári í tölvunarfræði við HR:  Hermikráka og önnur verkefni sem herma flug vélfuglsins.  Sjá fylgiskjöl (hlekkir).
  13. Lokaverkefni og ritgerð Skorra Júlíussonar, nemanda á lokaári í tölvunarfræði við HR: Hermikráka, framhald.  Sjá fylgiskjöl (hlekkir).
  14. Ýmis verkefni doktorsnemans Marcins Przedwojewski, m.a. litlir fjarstýrðir vélfuglar, sjá myndir.  (Marcin hvarf frá námi).
  15. Fullkomin mæliaðstaða í vingöngum HR, með nákvæmum kraftnema og hugbúnaði, ásamt sjálfvirkum búnaði til að stilla aðfallshorn vængja.
  16. Sjálfvirk en forritanleg vél sem sker vængi úr frauðplasti.  Þessir vængir eru notaðir við prófanir og mælingar í vindgöngunum.
  17. Vindgöng HR voru smíðuð m.a. vegna verkefnis um vélfuglinn.
  18. Ýmsar flugvélar og þyrlur prófaðar með sjálfstýringu, m.a. SUMO vél til veðurmælinga.
  19. Markaðsathugun og viðskiptaáætlun, sbr. umsókn okkar til TÞS frá því í sept. 2015.
  20. Erlent samstarf í undirbúningi sem miðar að umsókn í Eurostars.
  21. Ýmsir tilraunavélfuglar, allt frá nokkrum tuga gramma að þyngd, upp í u.þ.b. hálft kg.  Þessum vélfuglum er fjarstýrt handvirkt eða með sjálfstýringu.
  22. Mælibúnaður sem skráir krafta frá vængjum í vindgöngum.
  23. Fullkominn þriggja ása kraftnemi  til að mæla krafta frá vængslætti í kyrru lofti og í vindgöngum.
  24. Kynningarefni, m.a. notað við kynningu verkefnisins erlendis.
  25. Nokkur rannsóknarverkefni sem hlutu styrk frá Nýsköpunarsjóði námsmanna.
  26. Kynning í Landanum á RÚV vorið 2014.
  27. Kynning í þætti Ara Trausta Guðmundssonar á RÚV árið 2012.
  28. Kynning í þætti á Stöð 2 árið 2014 um nýja tækni.
  29. Greinar í tímarit nemenda við HR.
  30. Þátttaka í sýningu TÞS í ráðhúsi Reykjavíkur 2013.
  31. Þátttaka í sýningu Samtaka iðnaðarins og TÞS í HR vorið 2014.
  32. Ýmsar kynningar í HR.
  33. Kynning hjá Deloitte í október 2015, „Rising Star”

Ráðstefnugreinar

B. Helgason, L. Leifsson, I. Rikhardsson, H. Thorgilsson, and S. Koziel, “Low-Speed Modeling and Simulation of Torpedo-Shaped AUV's” 9th Int. Conf. on Informatics in Control, Automation and Robotics (ICINCO), Rome, Italy, July 28-31, 2012

L. Leifsson, S. Koziel, F. Andrason, K. Magnusson, and A. Gylfason, “Numerical Optimization and Experimental Validation of Low-Speed Wind Tunnel Contraction,” Int. Conf. Comp. Science, Omaha, Nebraska, June 4-6, 2012

L. Leifsson, "Research at the Laboratory for Unmanned Vehicles" Lecture Marathon, Reykjavik University, March 20, 2013

L. Leifsson, "Ómannaðar flugvélar" Afmælisráðstefna Verkfræðinga félags Íslands - Verkfræði á nýrri öld, Reykjavík, Nóvember 16, 2012

B. Helgason, L. Leifsson, I. Rikhardsson, H. Thorgilsson, and S. Koziel (2012) “Low-Speed Modeling and Simulation of Torpedo-Shaped AUV's” 9th Int. Conf. on Informatics in Control, Automation and Robotics, (Rome, Italy, July 28-31).

L. Leifsson, S. Koziel, F. Andrason, K. Magnusson, and A. Gylfason “Numerical Optimization and Experimental Validation of Low-Speed Wind Tunnel Contraction,” Int. Conf. Comp. Science (Omaha, Nebraska, June 4-6, 2012).

L. Leifsson “Unmanned Vehicles at Reykjavik University”, Invited talk, AIAA Seminar, Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Missouri University of Science and Technology (Rolla, MO, USA, October 10, 2011)

L. Leifsson, "Development of bird-like flapping-wing unmanned air vehicles," Invited Lecture at the Eglin Air Force Research Laboratory, Valparasio, FL, May 19, 2010

L. Leifsson, "Development of bird-like flapping-wing unmanned air vehicles," Invited Lecture at the Wright-Patterson Air Force Research Laboratory, Dayton, OH, May 17, 2010

Lokaverkefnisgreinar og aðrar greinar og skýrslur

Bjarni Helgason, "Low-Speed Control of AUVs" MSc Thesis, Reykjavik University, January 2012

Fannar Andrason and Kristjan Orri Magnússon, "Líkangerð og vindgangatilraunir fyrir vélfugl," BSc Thesis, Reykjavik University, December, 2011

Árni Þorvaldsson, "Drop mechanism," Final report submitted to the Icelandic Student Innovation Fund, September, 2013

Fannar Andrason and Sveinn Albertsson, "Rannsóknaraðstaða fyrir ómannaðra flugvélar," Final report (in icelandic) submitted to the Icelandic Student Innovation Fund, September, 2011

Fannar Andrason, Sveinn Albertsson, and Luis Huete, "CNC foam cutter," Final report submitted to the Icelandic Student Innovation Fund, September, 2011

Benedikt Arason, Fannar Andrason, Kristján Magnússon, Rúnar Viggósson, og Sveinn Albertsson, "Hönnun og smíði á vindgöngum," Final report (in icelandic) in the course Practical project 3, Reykjavik University, May, 2011

Steinar Rúnarsson, "A SUMO is born - Assembly instructions," Final report in the course Independent project, Reykjavik University, April, 2011

Stefán Bjarnason, "Flapping wing UAV platform development - For navigation and control research," Final report submitted to the Icelandic Student Innovation Fund, September, 2010

Guðjón Einar Manússon,  „Hermikráka”, hermilíkan fyrir vélfugl, hugbúnaður og skýrsla.

Hjalti Harðarson, „Vélfugl“, grein um vélfuglinn í Verktíð, útskriftarblaði verkfræðinema við HR vorið 2015.

Skorri Júlíusson, Proposal for 12 ECTS UROP in Computer Science at Reykjavik University, „A Visual Editor for Wing Flapping Patterns“, Student: Skorri Júlíusson, Supervisor: David Thue (davidthue@ru.is, 5996412) & Kári Halldórsson (kaha@ru.is).

Ýmsar greinar í tímaritum nemenda við HR.


Tækniþróunarsjóður

Þetta vefsvæði byggir á Eplica