Week 4 - Verdere analyse vleugelslag (verfijnen beweging)

Een libel is een van de meest deskundige en accurate vliegers op aarde en zijn vleugelslag is complexer dan het op het eerste zicht lijkt. Zijn wendbare en energie-zuinige vleugels maken de libel het onderwerp van verschillende onderzoeken omdat ze kunnen helpen bij het ontwerpen van nieuwe, meer geavanceerde helikopters, drones en andere vliegende machines. Onze voorstelling van de vleugelslag van een libel is dus een heel vereenvoudigde weergave van de beweging van een libel en we wilden daarom kijken of we het realistischer konden maken.

Analyse vleugelbeweging

 

Hoewel een libel alle vier zijn vleugels afzonderlijk kan bewegen (wat uniek is in de insectenwereld) en zo zijn vliegbeweging kan aanpassen naargelang de situatie, is de meest voorkomende beweging die waarbij de vleugels als 2 paren optreden (de tegengestelde beweging van de paren zorgt ervoor dat de libel met dezelfde spierkracht langer en sneller kan vliegen).  Een vereenvoudigde beweging hiervan hebben we reeds geïntegreerd in ons ontwerp.

Bij nader onderzoek van de vleugelslag (a.h.v. onder andere de bovenste filmpjes) blijkt echter dat dit niet de enige kenmerkende beweging aan een libellenvleugel is. Op de bovenste 2 filmpjes is duidelijk te zien dat door de flexibiliteit van de vleugels en de manier waarop de vleugels worden aangetrokken door de spieren, de tippen van de vleugels een soort verlengde 8-vorm beschrijven. We willen dus kijken of we zo'n achtbeweging, of een beweging die hier op lijkt, kunnen integreren in ons ontwerp.

analyse achtbeweging
Bij het omhoog gaan van de vleugel zien we dat de vleugel gekanteld wordt waardoor het voorste deel als eerste naar boven beweegt en de rest ogenschijnlijk met zich meetrekt. Bij het neergaan zien we het omgekeerde, hier gaat wordt de vleugel de andere kant op gekanteld en leidt het voorste deel van de vleugel opnieuw de weg.

Beweging integreren in ontwerp
Als eerste willen we in ieder geval de vleugels uit een flexibel materiaal maken. Niet alleen lijken de vleugels zo realistischer, maar het is ook veiliger voor zowel de kinderen als het loopfietsje. De kinderen kunnen erop gaan zitten of tegenaan botsen zonder dat de vleugel beschadigd raakt en zonder zichzelf pijn te doen.

Ten tweede willen we de achtbeweging integreren in ons ontwerp. Hiervoor hadden we gedacht om de vleugel te doen kantelen naargelang of hij op of neer gaat door de nokken een helling te geven (in tegenstelling tot het horizontale contactoppervlak van de nokken nu) en de vleugel op de nok te laten rusten m.b.v. een plaatje dat de helling van de nok kan volgen (i.p.v. de huidige stokken en kralen). De flexibiliteit van de vleugel zou het gewenste effect moeten geven. We gaan hiervoor een nieuw quick-and-dirty prototype maken om verschillende mogelijkheden te testen.