BionicKangaroo

Effiziente Sprungkinematik mit Energierückgewinnung

Neue Antriebskonzepte und Bewegungsformen spielen im Bionic Learning Network seit jeher eine große Rolle. Deshalb haben wir das Känguru und seine einmalige Bewegungsart unter die Lupe genommen und mit dem BionicKangaroo technisch umgesetzt. Wie sein natürliches Vorbild kann es die Energie beim Springen zurückgewinnen, in seiner Achillessehne speichern und effizient im nächsten Sprung wieder einbringen.

Die wichtige Funktion der natürlichen Achillessehne übernimmt ein elastisches Band aus Gummi. Es ist am hinteren Teil des Fußes und parallel zu einem pneumatischen Zylinder am Kniegelenk befestigt, der den Sprung auslöst. Die künstliche Sehne dämpft den Sprung bei der Landung ab, nimmt gleichzeitig die kinetische Energie auf und setzt sie für den nächsten Sprung frei – mit derselben Technik wie das natürliche Känguru.

Stabiles und dynamisches Sprungverhalten

Für die Stabilität bei Sprung und Landung sorgen das Condition Monitoring sowie die präzise Steuerungs- und Regelungstechnik. Seine hohe Sprungkraft erzielt das Roboter-Känguru mit Hilfe der Pneumatik. Wo höchste Positionsgenauigkeit gefragt ist, kommen Elektromotoren zum Einsatz – beispielsweise bei der Regelung von Schwanz und Hüfte. So zeigt das künstliche Känguru, wie pneumatische und elektrische Antriebstechnik effizient und intelligent zu einem hoch dynamischen System kombiniert werden.

Intuitives Bedienen über Gestensteuerung

Bedienen lässt sich das BionicKangaroo ganz einfach über Gesten. Durch Heranwinken setzt es sich in Bewegung. Beim entsprechenden Handzeichen dreht es sich um die eigene Achse. Ein spezielles Armband erfasst dabei die Bewegungen des Anwenders und sendet die Signale über Bluetooth an die Steuerung des künstlichen Kängurus.

Mobile Energieversorgung an Bord

Besonderes Augenmerk legten unsere Ingenieure auf die mobile Energieversorgung des künstlichen Kängurus. Dazu entwickelte das Team sogar zwei unterschiedliche Konzepte – eines mit einem integrierten Kompressor und eines mit einem mobilen Hochdruckspeicher. Der Bewegungsapparat ist aus lasergesinterten Bauteilen gefertigt, die mit Karbon verstärkt sind. Dadurch wiegt das künstliche Tier bei einer Größe von etwa einem Meter knapp sieben Kilogramm und kann bis zu 40 Zentimeter hoch und 80 Zentimeter weit springen.