Костенурките се движат по сушата с кръстосан ход. Когато се напълни със сгъстен въздух, BionicTurtleWalker едновременно избутва диагонално разположените си крака надолу и се избутва напред - точно като своя естествен модел. Централният елемент на BionicTurtleWalker е пневматичен логически модул, разработен от Cluster of Excellence „Living, Adaptive and Energy-autonomous Materials Systems (livMatS)“ в университета във Фрайбург.
Пневматичен логически модул
Този "контролен център" на костенурката изпълнява задачите, които иначе се изпълняват от разпределителите и електрическите устройства за управление в пневматичните системи. Това позволява прецизно включване на движенията на четирите крака и изисква само една външна връзка с маркуч за захранване със сгъстен въздух.
Разработените пневматични логически модули имат няколко предимства пред конвенционалните системи. Те се състоят от две вентилни камери, с които могат да се извършват булеви операции.
Благодарение на конструкцията си те могат да се произвеждат по метода на адитивното производство директно от гъвкав материал и да работят с ниско пневматично налягане, което значително намалява производствените разходи, сложността на системата и експлоатационните разходи.
"Пневматичното логическо управление открива нови области на приложение за напълно гъвкави роботи, където конвенционалните системи с електрическо управление биха се провалили."
Д-р Фалк Таубер, Cluster of Excellencе livMatS на университета във Фрайбург
Гъвкав, но здрав материал
Всичко - от бронята, пневматичния логически модул до краката на BionicTurtleWalker - е отпечатано на 3D принтер и е изработено от термопластичен полиуретан (TPU). Този материал съчетава свойствата на гума и пластмаса: Той е издръжлив, гъвкав и същевременно здрав. Поради това логическият модул може да издържа на повърхостно натоварване до 900 kg.
Това позволява на логическия модул да се деформира и след това отново да се върне в първоначалното си състояние. От гледна точка на кръговата икономика TPU може да се разтопи и да се използва повторно.
Перспективи и потенциал
Технологията на пневматичните логически модули с TPU е подходяща и за приложения, в които хора и роботи работят директно заедно. Посредством комбиниране на няколко модула могат да се произвеждат пневматични елементи за управление на пневматични меки роботи, които могат да имат произволен брой степени на свобода.
Това води до многобройни области на приложение. Например само един модул може да управлява отварянето и затварянето на пневматичен захват. За по-сложни приложения модулите могат да се комбинират и произвеждат като блок или да се интегрират директно в меки роботи.
"Ако комбинираме въздух с гъвкави материали, все още има много иновации, които трябва да бъдат разработени. Тази комбинация има потенциала да направи роботите още по-живи."
Себастиан Шроф, дизайнер в екипа на Festo bionics
Част от Incredible Machine
BionicTurtleWalker е част от Incredible Machine,юбилеен експонат , по случай 100годишнината на Festo. Той работи на принципа на машината на Руб Голдберг, при която един импулс задейства следващия. Incredible Machine демонстрира историята на технологиите за автоматизация от миналото до наши дни и отразява нашите разнообразни умения и богат опит.
Този проект е част от Bionic Learning Network – където природата среща технологиите.
Заедно с институти, университети и партньори ние изследваме биологични принципи, за да разработваме иновативни идеи и решения за нашата основна дейност в областта на автоматизационната техника и техническото образование. Научете повече за Bionic Learning Network или открийте други интересни теми, свързани с Festo, в нашия блог.