Các nhà nghiên cứu Biorobotics tại Viện Khoa học Mouvement - Etienne và Jules Marey (CNRS / Aix-Marseille Université) đã phát triển các robot biết bay đầu tiên có thể bay trên địa hình không bằng phẳng với một tốc độ ổn định, không gia tốc (không có sự thay đổi về tốc độ).

Robot bay được gọi là BeeRotor, nó có khả năng điều chỉnh ổn định tốc độ và tránh được các chướng ngại vật nhờ vào cảm ứng lưu lượng ánh sáng, phát kiến này lấy cảm hứng việc bay tránh các vật cản của côn trùng có cánh. Nó có thể bay theo một đường hầm với các chướng ngại vật với một tốc độ ổn định.


Tất cả mô hình trên không, từ máy bay không người lái đến các loại tên lửa Ariane, hiện đang được trang bị với một đơn vị đo lường quán tính (IMU) là một thiết bị điện tử dùng để đo và cho ra các giá trị vận tốc, gia tốc trọng trường của phương tiện chuyển động. Điều này cho phép các máy bay này có thể lộn vòng và kiểm soát được vận tốc ổn định. Nhưng điều này không tương ứng với cơ chế bay và tránh chướng ngại vật của côn trùng.



Hai nhà nghiên cứu Fabien Expert và Franck Ruffier đã lấy cảm hứng từ côn trùng có cánh để tạo BeeRotor, một robot bay lần đầu tiên trong địa hình không bằng phẳng với gia tốc không đổi. Với trọng lượng 80 gram và có chiều dài 47 cm nó có thể thự mình tránh chướng ngại vật dọc trong một đường hầm với chướng ngại vật chuyển động qua lại. Để đạt được điều này, các nhà nghiên cứu bắt chước khả năng của các loài côn trùng sử dụng tránh các vật cản khi chúng bay. Điều này được dựa trên các cách nhận biết dựa vào các luồng quang dịch chuyển , nguyên tắc này có thể dễ dàng quan sát được khi lái xe trên đường cao tốc: tầm nhìn phía trước được tương đối ổn định, nhưng nhìn ra hai bên, các cảnh trôi qua nhanh hơn, đạt tối đa ở một góc 90 độ so với đường đi của xe


Để giúp robot bay có thể nhận biết mọi vật khi di chuyển, BeeRotor được trang bị với chỉ 24 photodiodes (hoặc pixels) phân bố ở phía trên và phía dưới của mắt mình. Điều này cho phép nó để phát hiện sự tương phản trong môi trường khi chuyển động. Khi tốc độ dịch chuyển của cảnh vật xung quanh tăng lên, điều này có nghĩa rằng tốc độ của robot cũng tăng lên hay là khoảng cách tương đối so với những chướng ngại vật đang giảm dần.

Theo cách xác định của một bộ não, BeeRotor có ba vòng phản hồi, mà hành động như ba phản xạ khác nhau, trực tiếp sử dụng các luồng quang dịch chuyển. Các vòng lặp phản hồi đầu tiên làm cho nó nhận biết để thay đổi độ cao giúp nó tránh chạm sàn hoặc mái nhà .. Phản hồi thứ hai điều khiển tốc độ của robot để thích ứng với kích thước của các đường hầm khi bay. Vòng thứ ba liên quan đến ổn định mắt theo độ nghiêng của địa hình, sử dụng một động cơ riêng. Điều này cho phép các robot có được tầm nhìn tốt nhất, trong khi vừa bay lượn trọng không gian. BeeRotor do đó có thể tránh được chướng ngại vật (xem video) không gia tốc và không có thiết bị đo lường tốc độ hay độ cao. Công nghệ này đã được cấp bằng sáng chế vào cuối năm 2013.



Với BeeRotor, nó là do đó có thể đưa ra một giả thuyết hợp lý về mặt sinh học để giải thích làm thế nào loài côn trùng có thể bay mà không có thay đổi gia tốc: côn trùng có cánh có thể sử dụng tín hiệu từ dòng quang để duy trì ổn định, nhờ vào thông tin phản hồi tương tự như được sử dụng bởi các robot.

Thế giới này đầu tiên cũng có các ứng dụng công nghiệp. Việc chưa một gia tốc kế bên trông một robot nhỏ là quá nặng và cồng kềnh. Với khối lượng của các gia tốc kế khoảng của một gram, chúng không thích hợp đối với các robot nặng chỉ khoảng mười gram. Việc di chuyển nhẹ nhàng cũng là một yêu cầu không thể thiếu đối với các thiết bị di chuyển trên không, phải cố gắng giảm thiết ít nhất các khối lượng của thiết bị,

Với BeeRotor, không cần máy đo gia tốc kế vì không có thay đổi gia tốc, cảm biến lưu lượng quang có thể được sử dụng như một hệ thống siêu nhẹ trong được xem như là một giải pháp cho công nghệ thực hiện các nhiệm vụ trên không.