Wir kommen zu dem Schluss, dass das Modell und die Experimente beim Vergleich der Sprung- und Sprungflugbahn und der zurückgelegten Distanz gut übereinstimmen. Es erfasst das komplexe oszillatore Sprung-Glide-Verhalten, das in den Experimenten erzeugt wurde, und kann verwendet werden, um die Leistung des Sprunggleitroboters zu bewerten. Zur Validierung des Modells präsentierten wir den EPFL-Sprungsegler, einen neuartigen Sprung- und Gleitroboter. Im Vergleich zum reinen Springen erreicht der EPFL-Sprunggleiter 123% weiter, wenn er aus einer Höhe von 2 m springt und die Aufprallkräfte um 53,9% reduziert. Anhand der Definition eines Sprung-Gleit-Hüllkurvens kann man sehen, dass noch Verbesserungspotenzial für die EPFL-Sprunggleiterleistung besteht. Die maximale Distanz, die das Springen aus einer Höhe von 2 m zurückgelegt hat, würde 6,08 m betragen, was darauf hindeutet, dass der EPFL-Sprunggleiter 74,3% seines Fortbewegungspotenzials erreicht, indem er zusätzlich zu seiner Sprungfähigkeit eine Gleitphase nutzt. Zukünftige Arbeiten können die Charakterisierung der 3D-Sprunggleiten-Mechanik einschließlich der seitlichen Freiheitsgrade, die Entwicklung von ungefähren geschlossenen Formlösungen, die analytisch für die dynamische Sprungflugbahn gelöst werden können, und die Integration aktiver Flügelmorphing-Mechanismen umfassen, die die Sprunggleiten-Leistung für ein bestimmtes Roboterdesign weiter verbessern könnten. Zusätzlich können verschiedene Situationen wie das Springen vom Ebenenboden und aus einer bestimmten Höhe verglichen werden, um die Wirksamkeit von Flügeln in Bezug auf die Starthöhe zu ermitteln. In ähnlicher Weise könnte eine Studie durchgeführt werden, um die Auswirkungen von Ausgangsbedingungen wie Abflugwinkel und Anfangsgeschwindigkeit auf den Bereich des MAV zu verstehen.
Andere Arbeiten könnten eine systematische Fertigung und das Experimentieren mit verschiedenen Sprunggleiter-Designs umfassen, um ein optimales Sprunggleiten zu erreichen. Die Anwendung der in diesem Papier entwickelten Modelle auf die Untersuchung erfolgreicher biologischer Sprunggleiter, insbesondere Draco-Eidechsen und fliegende Eichhörnchen, könnte aufschlussreich sein, um zu verstehen, wie Pitch-Control und aktiver Flügelcamber verwendet werden können, um die Leistung von sprunggleitenden Mikro-Luftfahrzeugen zu verbessern [18, 19, 49]. Die Transitleistung kann mithilfe von Modellen mit Zwischentreue geschätzt werden. Abbildung 5. (A) Verfolgte Flugbahnen des Springens und reines Springens aus einer erhöhten Ausgangsposition von zwei Metern Höhe (jeweils 10 aufeinanderfolgende Versuche). (B) Fluggeschwindigkeitsprofile der verfolgten Flugbahnen. Um die globale Flugbahnmechanik zu untersuchen, muss ein Modell abgeleitet werden [51]. In diesem Zusammenhang zeigt Abbildung 2 die Flugparameter, die zur Formulierung dieses Modells verwendet werden.
Dies erfordert eine Beschreibung des Zustands eines Körpers im dreidimensionalen Raum, der neun Schlüsseldeskriptoren wie folgt erfordert, wobei (U,V,W) die linearen Geschwindigkeiten sind, () die Winkel sind und (q,p,r) die Winkelraten Wir modellieren die aufsteigende Phase als reines Springen mit dem gleichen Modell, das für einen reinen Sprungroboter verwendet wird. Der Luftwiderstandskoeffizient in Höhenrichtung ist aufgrund des Vorhandenseins von Flügeln viel größer als der in Vorwärtsrichtung. In diesem Fall gehen wir von einer Konstante der Proportionalität aus, die die aerodynamische Kraft des Körpers in Beziehung setzt, um sie von dem entsprechenden Ziehfaktor für den reinen Springroboter zu unterscheiden. Flügel werden als flache Platten modelliert, die einen geringen Luftwiderstand bei niedrigen Angriffswinkeln haben, aber großen Luftwiderstand, wenn sie senkrecht zur Strömungsrichtung platziert werden. In dieser Beschreibung sind die horizontalen und vertikalen Komponenten des Ziehfaktors enthalten. Folglich, in diesem Fall, und sind ähnlich, aber ist viel größer als aufgrund der Anwesenheit von Flügeln. Das von Chatterjee und Templin (9) vorgeschlagene Modell in der Doppeldeckerkonfiguration könnte einigermaßen gut gleiten, wenn auch wahrscheinlich mit einem steileren Gleichgewichtsgleiten als unsere entführten Hinterflügelkonfigurationen; aber unsere Modelltests haben einige Probleme mit diesem Konzept aufgedeckt.