3 AirPenguin – Autonome selbst steuernde Systeme mit kollektivem Verhalten Die AirPenguins sind darüber hinaus mit komplexen Navigationsund Kommunikationseinrichtungen ausgestattet. Das erlaubt ihnen autonom oder nach vereinbarten Regeln ihr „Luftmeer“ auf eigene Faust zu erkunden. Das Projekt dahinter: Eine Gruppe von drei autonom fliegenden Pinguinen bewegt sich frei schwebend in einem definierten Luftraum, der von unsichtbaren Ultraschall-„Sendestationen“ erfasst wird. Innerhalb dieses Raumes können sich die Pinguine frei bewegen. Ein intelligentes Programm auf dem Mikrocontroller gibt den Pinguinen einen freien Willen, diesen Raum zu erkunden. Der Mikrocontroller steuert ebenfalls insgesamt neun Digitalservos für die Flügel, die Nase und das Heck an. Mittels XBee, basierend auf ZigBee, können größere Datenmengen im 2.4 GHz-Band zwischen den Pinguinen und den Sendestationen per Funk übertragen werden. Basierend auf den Entfernungen der Pinguine zu den Sendestationen erkennen sich diese gegenseitig. Das schnelle und exakte Regeln erlaubt den AirPenguins ein kollisionsfreies Fliegen in der Gruppe bei gleichzeitiger Beherrschung von Höhenregelung und Lagestabilität. Die Pinguine können darüber hinaus auch synchrone Handlungen in der Gruppe ausführen. Ein umfangreiches zentrales Überwachungssystem wirkt sichernd, um Sensorausfällen entgegenzuwirken oder einen niedrigen Energievorrat festzustellen. Es erlaubt bei Bedarf auch die autonome Rückkehr zur Ladestation. Technologieträger für die Automatisierungstechnik von morgen Überträgt man die 3D Fin Ray®Struktur des Nasen- und Schwanzbereichs auf die Anforderungen in der Automatisierungstechnik, kann diese Struktur beispielsweise als flexibler Tripod mit einem sehr großen Arbeitsraum im Vergleich zu herkömmlichen Tripods eingesetzt werden. Mit elektrischen Antrieben ausgestattet, ermöglicht beispielsweise der BionicTripod von Festo ebenso wie der AirPenguin präzise und schnelle Bewegungen. In der Zukunft werden für die Automatisierung der Produktion autonome, flexible, adaptive und selbstregulierende Prozesse eine immer größere Bedeutung bekommen. Hier kann das Tierreich Anregungen geben, die umgesetzt durch findige Ingenieure zu neuen verblüffenden Anwendungen führen. Damit wird auch die Weiterentwicklung von Sensorik und Regelungstechnik auf dem Weg zu dezentralen und autonomen selbststeuernden und selbstorganisierenden Systemen – über die Inspiration aus der Natur – vorangetrieben. Die Übertragung auf die Automatisierungstechnik findet man analog dazu in der Regelungstechnik von Festo: beispielhaft in den neuen ProportionalDruckregelventilen VPPM und VPWP für die Servopneumatik. Heckpartie mit 3D Fin Ray®Struktur
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