A twist of the tail in turning maneuvers of bird-inspired drones

变形 副翼 机翼扭转 航空航天工程 飞行操纵面 攻角 扭转 Lift(数据挖掘) 无人机 不对称 计算机科学 航空学 空气动力学 物理 工程类 几何学 数学 生物 人工智能 遗传学 量子力学 数据挖掘
作者
Hoang Vu Phan,Dario Floreano
出处
期刊:Science robotics [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:9 (96): eado3890-eado3890 被引量:18
标识
DOI:10.1126/scirobotics.ado3890
摘要

A banked turn is a common flight maneuver observed in birds and aircraft. To initiate the turn, whereas traditional aircraft rely on the wing ailerons, most birds use a variety of asymmetric wing-morphing control techniques to roll their bodies and thus redirect the lift vector to the direction of the turn. Nevertheless, when searching for prey, soaring raptors execute steady banked turns without exhibiting observable wing movements apart from the tail twisting around the body axis. Although tail twisting can compensate for adverse yaw, functioning similarly to the vertical tail in aircraft, how raptors use only tail twisting to perform banked turns is still not well understood. Here, we developed and used a raptor-inspired feathered drone to find that the proximity of the tail to the wings causes asymmetric wing-induced flows over the twisted tail and thus lift asymmetry, resulting in both roll and yaw moments sufficient to coordinate banked turns. Moreover, twisting the tail induces a nose-up pitch moment that increases the angle of attack of the wings, thereby generating more lift to compensate for losses caused by the banking motion. Flight experiments confirm the effectiveness of tail twist to control not only low-speed steady banked turns but also high-speed sharp turns by means of coordinated tail twist and pitch with asymmetric wing shape morphing. These findings contribute to the understanding of avian flight behaviors that are difficult to study in controlled laboratory settings and provide effective control strategies for agile drones with morphing aerial surfaces.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
英俊的铭应助Yang采纳,获得10
1秒前
1秒前
WEI发布了新的文献求助10
3秒前
8秒前
喜喜发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
六六发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
天天快乐应助12345656656采纳,获得10
10秒前
11秒前
zzl发布了新的文献求助10
11秒前
13秒前
13秒前
14秒前
郭海涛完成签到,获得积分10
14秒前
璃凪完成签到 ,获得积分10
15秒前
Orange应助眯眯眼的一兰采纳,获得10
17秒前
可爱的函函应助sunmingyu采纳,获得10
17秒前
Farry发布了新的文献求助10
17秒前
打打应助高兴的风华采纳,获得10
19秒前
hm完成签到 ,获得积分10
19秒前
爱吃饭完成签到,获得积分10
23秒前
个性青寒完成签到,获得积分10
24秒前
深情安青应助晴天娃娃采纳,获得10
24秒前
俊秀的初柔完成签到,获得积分20
24秒前
小小完成签到 ,获得积分10
24秒前
可爱的函函应助ahxb采纳,获得10
25秒前
Cauchy完成签到,获得积分10
27秒前
喜喜完成签到,获得积分10
27秒前
库洛米完成签到 ,获得积分10
28秒前
28秒前
Viiigo完成签到,获得积分10
29秒前
专一的凛完成签到,获得积分10
30秒前
闪闪的竹子完成签到,获得积分10
30秒前
32秒前
arichan完成签到 ,获得积分10
32秒前
汉堡包应助xky3371采纳,获得10
32秒前
32秒前
33秒前
趁着不深完成签到,获得积分10
34秒前
高分求助中
Malcolm Fraser : a biography 680
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
Organic Reactions Volume 118 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6455973
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8266525
关于积分的说明 17619001
捐赠科研通 5522445
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2905018
邀请新用户注册赠送积分活动 1881796
关于科研通互助平台的介绍 1725101