Какво можем да научим от природата? Какви умения от животинския свят могат да бъдат използвани за промишлени приложения? От години се занимаваме с тези въпроси в мрежата за бионично обучение. В сътрудничество с университети, институти и развойни компании проектираме изследователски обекти, чиито основни технически принципи са заимствани от природата. Повтаряща се тема са уникалните движения и функции на хобота на слона.
С помощта на Bionic Handling Assistant (2010 г.), BionicMotionRobot (2017 г.) и BionicSoftArm (2019 г.) с течение на времето се появи серия от пневматични леки роботизирани ръце. Благодарение на гъвкавите си мехови структури всички те могат без усилие да изпълняват плавните последователности от движения на естествения модел. С развитието си бионичните концепции стават все по-компактни, по-малки по размер и по-бързи за въвеждане в експлоатация.
За филигранния Bionic E-Trunk нашите разработчици, в сътрудничество с Центъра за мехатроника и автоматизация в Саарбрюкен, доразвиха идеята за миниатюризация и за първи път приложиха естествените форми на движение с електрическо задвижване.
Bionic E-Trunk се състои от два сегмента с дължина 140 милиметра и стесняващ се диаметър. В центъра му се намира структура изработена от 3D отпечатан материал както и свръхеластичен прът за надлъжна стабилизация. Около този център, който наподобява гръбначен стълб са разположени тънки проводници, изработени от специален метален материал, т.нар. сплав с памет на формата.
Сплавта с памет на формата съществува в две различни структури в зависимост от температурата: Ако се нагрее – например с помощта на електричество – проводниците се скъсяват. При охлаждане те си "спомнят" предишната си форма и се връщат в първоначалното си положение. Това позволява индивидуално и контролирано огъване на Bionic E-Trunk в произволна пространствена посока. Колкото по-тънки са проводниците, толкова по-бързо се нагряват и охлаждат и по този начин реагират по-директно на задействането си.
При изграждането на концепцията разработчиците са избрали схема, подобна на проектите с пневматично задвижван хобот от миналото. В един сегмент се инсталират три снопа проводници, всеки от които се състои от два или четири отделни проводника. По този начин той може да бъде насочван в определена посока в зависимост от отделното активиране на проводниците. Взаимодействайки помежду си, тези изкуствени мускули в елементите осигуряват плавните и гъвкави движения на Bionic E-Trunk.
Благодарение на ниското си собствено тегло от само дванадесет грама хоботът може да се движи лесно с помощта на задвижващите механизми, изработени от сплави с памет на формата. В сравнение с други принципи на задвижване те имат най-високо съотношение между сила и тегло.
В комбинация с микро захвата бионичният E-Trunk може да се използва за работа с малки предмети. Освен това концепцията би позволила процес на дозиране в сектора на науките за живота. За тази цел отстрани на конструкцията може да се прикрепи гъвкав маркуч. Той може да се използва за изваждане на течности от съдове и прехвърлянето им в други съдове. Възможно е също така да се излъчват целеви въздушни потоци за почистване на стеснени зони.
Докато пневматичните предшественици демонстрираха само плътно захващане на предмети, Bionic E-Trunk прави възможно изпълнението на допълнителни функции на хобота на слона: поемане и доставяне на течности или въздух.