BionicFinWave: s ultrazvukem dokáže plavat bez kolizí

Díky ultrazvuku plavou bez kolizí

Podvodní robot BionicFinWave manévruje potrubním systémem

Delfíni a kulohlavci se pomocí svého přírodního ultrazvukového sonaru dokážou orientovat i v kalných a tmavých vodách. Také ponorky používají k lokalizaci ultrazvukovou technologii. Ultrazvuková čidla mohou vypočítat vzdálenosti, dokonce i od průhledných materiálů a pod vodou. Tyto vlastnosti BionicFinWave využívá: s ultrazvukovými čidly plave bionický podvodní robot bez kolizí potrubním systémem z akrylového skla.

Ultrazvuková čidla vysílají zvukové vlny ve vysokofrekvenčním rozsahu ve směru jejich cílového objektu, odkud se vlny odráží ozvěnou zpět. Čidla přijímají tyto signály a mohou vypočítat vzdálenost podle doby, za kterou se ozvěna vrátí. Tímto principem lze měřit vzdálenosti a určovat vlastní polohu.

Podvodní robot BionicFinWave tuto technologii využívá a bez kolizí proplouvá zvlněnými pohyby průhledným trubkovým systémem. Pět ultrazvukových čidel na hlavě a inertní čidla trvale měří vzdálenost od stěn a jeho aktuální orientaci ve vodě. Procesor data vyhodnotí a může z nich odvodit, když se v potrubním systému objeví zatáčka. Reguluje ploutve tak, aby BionicFinWave plaval co nejvíce uprostřed a nenarážel na stěny.

Zvlněný pohyb ploutví

BionicFinWave používá k dopřednému pohybu své dvě boční ploutve. S nimi vytváří spojitou vlnu, takzvaný pohyb zvlněné ploutve. Stejně se pohybují volně žijící mořští červi, sépie a štika gymnarchus. Vlnitým pohybem ploutví tlačí ryby vodu dozadu a vytvářejí dopředný tah.

Pružné silikonové ploutve

Ploutve BionicFinWaves jsou odlity ze silikonu a nemají žádné výztuže ani jiné podpůrné prvky. Proto jsou výjimečně ohebné a mohou se pohybovat fluidně jako jejich přírodní vzory. Jsou připevněny vlevo a vpravo k devíti malým ramenům, která se vychylují o 45 stupňů. Ramena páky jsou poháněna dvěma servomotory, umístěnými v těle podvodního robota. Dvě vedle sebe umístěné klikové hřídele přenášejí sílu na páky, takže lze oběma ploutvemi pohybovat samostatně. Vznikají různé druhy vln.

Například při plavbě do zatáčky se vnější ploutev pohybuje rychleji než vnitřní - podobně jako pásy u pásových vozidel. Třetí servomotor na hlavě BionicFinWave ovládá ohýbání těla, ovlivňuje směr plavání nahoru a dolů. Klikové hřídele a klouby jsou vyrobeny z jednoho kusu 3D tiskem a jsou proto pružné a poddajné.

Podvodní robot Festo BionicFinWave

BionicFinWave plave potrubím díky ultrazvukovým čidlům bez kolize

přehled