在自然界中，当鸟类、昆虫或蝙蝠飞行时，看起来毫不费力，而且非常简单。事实证明，了解这些动物如何产生升力并在空中移动要复杂得多。助理教授戴维-伦廷克（David Lentink）带领斯坦福大学的一组研究生研究人员正在利用 ATI 的力/力矩传感器揭开这个谜团。研究小组发明了一种所谓的 “空气动力平台”，用于在训练有素的鸟类进行自由飞行实验时测量空气动力。实验是在活体中进行的，拉丁文的意思是 “在活体内”，表示实验与自然发生的行为相似。值得注意的是，这种新方法是 “非接触式 “的，可以让鸟儿自由地飞来飞去，丝毫不受仪器的影响，因此对动物特别友好。
飞行研究包括对翅膀结构、翅膀运动及其与空气相互作用的研究。其中，动物在飞行过程中为保持飞行高度和完成各种动作而产生的力尤其引人关注。以前，必须根据理论模型和测量的流场，或通过将动物拴在传感系统上间接测量这些力。然而，系绳不能用于鸟类等高阶动物，特别是因为这会破坏它们的健康和自然飞行行为。从科学角度讲，系留力测量方法无法描述动物飞行时的真实情况，导致飞行行为模型的误导性和不准确性。Lentink 的团队研究了三种常用模型，发现结果令人失望。”斯坦福大学研究生戴安娜-秦（Diana Chin）报告说：”这三种模型的表现都比我们希望的要差，不能可靠地预测升力，这表明需要努力改进模型。
斯坦福大学的空气动力平台（AFP），顶部和底部安装了 ATI Nano43 力/扭矩传感器
斯坦福大学的常驻飞行专家之一是一只名叫 Obi 的太平洋小鹦鹉。与 Lentink 实验室的所有其他鸟类一样，奥比只接受正强化训练–根据提示飞行。在之前的实验中，欧比戴着特制的激光安全护目镜，飞过一片布满细小雾粒的激光片。该护目镜由前研究生埃里克-古铁雷斯（Eric Gutierrez）设计，用于保证欧比在飞行测试中的安全。古铁雷斯利用高速摄像机记录了颗粒随鸟儿振翅而产生的运动，从而重建了奥比翅膀周围的流场。他将这些流场测量结果与常用的空气动力学模型相结合，得出了瞬时力估算值。然后将这些估算值与在空气动力平台内进行的一组单独的小鹦鹉飞行时的直接测量值进行比较。比较结果表明，常用模型的预测能力较差，这进一步凸显了直接测力方法的价值。
由于人们对飞行过程中产生的空气动力知之甚少，斯坦福大学的研究团队面临着一项艰巨的任务：他们需要一种不用系绳就能捕捉到微小但动态变化的升力的方法。当务之急是创造一个更自然的环境，让他们能够训练动物根据提示飞行，并观察其翅膀拍打产生的力。这些目标成为空气动力平台的催化剂，并最终促成了新体内实验的开发，首次直接测量了飞行动物产生的升力。
空气动力平台（AFP）是一个封闭的飞行舱，顶部和底部安装有 ATI 的 Nano43 力/力矩传感器。在 AFP 中飞行时，翅膀拍打会产生空气压力变化，ATI 的 Nano43 传感器会将这种变化转化为空气动力测量值。Chin表示：”Nano43传感器的灵敏度和精度非常适合测量鸟类在空气动力平台上产生的微小力，而快速采样率则是解析翼拍内力所必需的。ATI F/T 传感器提供来自六个不同轴的力反馈，并记录发生的变化，在这种情况下就是在非常高的速度下发生的变化。这些实验的结果可以更全面地观察飞行过程中的动态压力变化，这在以前是不可能实现的。
斯坦福大学将 ATI 力/力矩传感器与空气动力平台相结合，从每次飞行测试中获得了更精确的数据。AFP对于团队和飞行研究来说都是一个巨大的突破；将这项新技术与体内实验相结合，可以更深入地研究动物的飞行力学。Lentink、Chin、Gutierrez 和研究小组的其他成员对鸟类的飞行得出了更明智的结论，这将推动飞行机器人技术的发展。利用这些技术，研究小组将开发出仿生机器人，它们可以协助搜救任务，在危险条件下执行监视任务，甚至运送医疗用品。
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Nano43 型六轴力/扭矩传感器
