การออกแบบรูปร่างปีกสำหรับหุ่นยนต์บินขนาดเล็กในการบินแบบลอยตัว

Main Article Content

เมษัณฑ์ ธรรมวิชัย
วิธวินท์ ศรีเพียรพล

บทคัดย่อ

เทคโนโลยีหุ่นยนต์บินขนาดเล็กได้รับความนิยมอย่างมาก เนื่องจากสามารถนำไปประยุกต์ใช้อย่างแพร่หลาย อาทิ การปฎิบัติภารกิจในสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตรายต่อมนุษย์ ดังนั้น คณะผู้วิจัยจึงมีความสนใจในเรื่องของการออกแบบปีกและท่าทางการบินของหุ่นยนต์บินขนาดเล็กแบบปีกกระพือเพื่อการบินแบบลอยตัว ทั้งนี้คณะผู้วิจัยได้ทำการออกแบบปีกจำนวน 3 รูปแบบ โดยแต่ละแบบสร้างจากวัสดุ 2 ชนิด ได้แก่ ผ้าร่มและแผ่นพลาสติกใส สำหรับท่าทางการบินผู้วิจัยได้เลือกใช้การเลียนแบบท่าทางการบินแบบ Clap-and-Fling ที่มีลักษณะการกระพือปีกแบบตบเข้าหากัน ผู้วิจัยได้ทำการทดลองโดยวัดค่าแรงยกจากอุปกรณ์วัดแรงกดหรือโหลดเซลล์ ทำการประมวลผลด้วยบอร์ดไมโครโปรเซสเซอร์ Arduino ผลการทดลองสรุปได้ว่า ในกรณีที่ปีกบนเป็นผ้าร่ม ปีกล่างทำจากพลาสติกใส และหุ่นยนต์บินมีมุมปะทะที่ 75 องศา สามารถสร้างแรงยกเฉลี่ยได้สูงสุดเท่ากับ 9.047 กรัมโดยจะเห็นได้ว่าค่าแรงยกเฉลี่ยที่ได้มีค่าเป็นบวก ซึ่งหมายความว่ากลไกการบินที่สร้างขึ้นสามารถรักษาการบินอยู่บนอากาศได้

Article Details

รูปแบบการอ้างอิง
[1]
ธรรมวิชัย เ. และ ศรีเพียรพล ว., “การออกแบบรูปร่างปีกสำหรับหุ่นยนต์บินขนาดเล็กในการบินแบบลอยตัว”, NKRAFA J.Sci Technol., ปี 14, ฉบับที่ 1, น. 110–117, ธ.ค. 2018.
ประเภทบทความ
บทความวิจัย

เอกสารอ้างอิง

[1] M. Keennon, K. Klingebiel, and H. Won. (2012).
Development of the Nano Hummingbird:
A Tailless Flapping Wing Micro Air
Vehicle. 50th AIAA Aerospace Sciences Meeting
including the New Horizons Forum and
Aerospace Exposition.

[2] The Robot Dragonfly. Retrieved on 15 September,
2017, from http://www.techject.com/

[3] BionicOpter-Inspired by dragonfly flight. Retrieved
on 15 September, 2017, from http://www.festo.com
/cms/en_corp/13165.htm

[4] Zdunich, P., Bilyk, D., MacMaster, M., Loewen, D.,
DeLaurier, J., Kornbluh, R., Low, T., Stanford, S.,
and Holeman, D. (2007). Development and testing
of the mentor flapping-wing micro air vehicle.
J. Aircraft, 44(5): 1701–1711.

[5] Delfly Robot. Retrieved on 15 September, 2017,
from www.delfly.nl/home.html.

[6] Richter, C., Lipson, H. (2011). Untethered hovering
flapping flight of a 3D-printed mechanical insect.
Artificial Life, 17: 73–86.

[7] Van Breugel, F., Regan, W., and Lipson, H. (2008).
From insects to machines: A passively stable,
untethered flapping hovering micro-air vehicle.
IEEE Robot. Autom. Mag., 15(4): 68–74.

[8] Ristroph, L., Childress, S. (2014). Stable hovering
of a jellyfish-like flying machine. J. R. Soc.
Interface, 11(92): 20130992.
doi:10.1098/rsif.2013.0992.

[9] Aerovironment. (2009, June 30). AV Achieves
Technical Milestone: controlled hovering flight of
NAV with two flapping wings. Press Release.
Retrieved on 15 September, 2017, from
http://www.avinc.com/downloads/NAVPRLong
DARPAV4.doc.pdf

[10] Weis-Fogh, T. (1975). Unusual mechanisms for
the generation of lift in flying animals. Scient.
Am., 233(5): 80–87.

[11] Dickinson, M. H., Lehmann, F.O., Sane, S.P.
(1999). Wing rotation and the aerodynamic basis
of insect flight. Science, 284(5422): 1954–1960.

[12] Galinski, C., and Zbikowski, R. (2005). Insect-like
flapping wing mechanism based on a double
spherical Scotch yoke. J. R. Soc. Interface, 2(3):
223–235.

[13] Nguyen, Q.V., Park, H.C., Goo, N.S., and Byun,
D.Y. (2010). Characteristics of a beetle’s free
flight and a flapping-wing system that mimics
beetle flight. J. Bionic Engineering, 7(1): 77–86.

[14] M. Naef. (2009). Design of a flapping wing
mechanism. Zurich: Swiss Federal Institute of
Technology Zurich.

[15] Linton, J. Oliver. (2007). The physics of flight: II.
Flapping wings. Physics education, 42(4): 358.