Le tartarughe si muovono sulla terraferma con uno schema a croce. Quando viene riempito di aria compressa, il BionicTurtleWalker spinge contemporaneamente le sue gambe posizionate in diagonale verso il basso e si sposta in avanti, proprio come il suo modello naturale. Il componente principale del BionicTurtleWalker è un modulo logico pneumatico sviluppato dal Cluster of Excellence "Living, Adaptive and Energy-autonomous Materials Systems (livMatS)" dell'Università di Friburgo.
Modulo logico pneumatico
Questo "centro di controllo" della tartaruga esegue i compiti che nei sistemi pneumatici vengono invece svolti da valvole e comandi elettrici. Ciò consente di controllare con precisione i movimenti delle quattro zampe e richiede un solo attacco per tubi all'esterno per l'alimentazione di aria compressa.
I moduli logici pneumatici sviluppati presentano diversi vantaggi rispetto ai sistemi convenzionali. Sono costituiti da due camere di valvole con le quali è possibile eseguire operazioni booleane.
Grazie al loro design, possono essere prodotti additivamente direttamente da materiale flessibile e installati con bassa pressione pneumatica, il che riduce notevolmente i costi di produzione, la complessità del sistema e i costi operativi.
"Il comando logico pneumatico consente nuove aree di applicazione per i Soft-Bots completamente flessibili, dove i sistemi convenzionali a controllo elettrico fallirebbero".
Cluster of Excellence livMatSFalk Tauber, dell'Università di Friburgo
Materiale flessibile ma resistente
Dalla corazza al modulo logico pneumatico, fino alle zampe del BionicTurtleWalker, tutto è stampato in 3D e realizzato in poliuretano termoplastico (TPU). Questo materiale combina le proprietà della gomma e della plastica: è durevole, flessibile e allo stesso tempo resistente. Il modulo logico è quindi in grado di sopportare carichi fino a 900 kg.
Il modulo logico può deformarsi e poi tornare allo stato originale. In termini di economia circolare, il TPU può essere fuso e riutilizzato.
Prospettive e potenzialità
La tecnologia dei moduli logici pneumatici con TPU è adatta anche, ad esempio, ad applicazioni in cui l'uomo e i robot lavorano direttamente insieme. Combinando diversi moduli, è possibile produrre elementi di comando pneumatico per Soft-Bots pneumatici, che possono avere qualsiasi numero di gradi di libertà.
Ne derivano numerose aree di applicazione. Un solo modulo può controllare l'apertura e la chiusura di una pinza pneumatica, ad esempio. Per applicazioni più complesse, i moduli possono essere combinati e prodotti in blocco o integrati direttamente in questi robot.
"Se combiniamo l'aria con materiali flessibili, c'è ancora molta innovazione da sviluppare. Questa combinazione ha il potenziale per rendere i robot ancora più vivi".
Sebastian Schrof, progettista del team di bionica di Festo
Parte dell'Incredible Machine
Il BionicTurtleWalker fa parte dell'Incredible Machine,la mostra anniversario che celebra 100 anni di Festo. Funziona secondo il principio di una macchina Rube Goldberg, in cui un impulso innesca il successivo. L'Incredible Machine illustra la storia della tecnologia dell'automazione, dal passato al presente, risaltando le nostre competenze e la nostra esperienza.
