Želvy se souši pohybují sem a tam. Jakmile je BionicTurtleWalker připojena ke stlačenému vzduchu, přitlačí šikmo umístěné nohy dolů a posune se dopředu – stejně jako její přírodní model. Srdcem BionicTurtleWalker je pneumatický logický modul vyvinutý v rámci klastru excelence „Living, Adaptive and Energy-autonomous Materials Systems (livMatS)“ na univerzitě ve Freiburgu.
Pneumatický logický modul
Toto „řídicí centrum“ želvy plní úkoly, které jinak v pneumatických systémech vykonávají ventily a elektrické ovládací prvky. Může přesně ovládat pohyby čtyř nohou a vyžaduje pouze jediné připojení hadicí s vnějším přívodem stlačeného vzduchu.
Vyvinuté pneumatické logické moduly mají oproti běžným systémům několik výhod. Skládají se ze dvou ventilových komor, s nimiž lze provádět booleovské operace.
Jejich konstrukce umožňuje aditivní výrobu přímo z pružného materiálu a provoz při malém tlaku, což výrazně snižuje výrobní náklady, komplexitu a provozní náklady.
„Pneumatické logické řízení otevírá nové oblasti použití zcela přizpůsobivých robotů tam, kde by konvenční, elektricky řízené systémy selhaly.“
Dr. Falk Tauber, Cluster of Excellence livMatS na univerzitě ve Freiburgu
Pružný a přitom robustní materiál
Vše – od krunýře přes pneumatický logický modul až po nohy BionicTurtleWalker – je vytištěno na 3D tiskárně a vyrobeno z termoplastického polyuretanu (TPU). Materiál spojuje vlastnosti gumy a plastu: Je odolný, pružný a zároveň robustní. Logický modul proto vydrží plošné zatížení až 900 kg.
Logický modul se může deformovat a poté vrátit do původního stavu. Z hlediska oběhového hospodářství lze TPU roztavit a znovu použít.
Výhled a potenciál
Technologie pneumatických logických modulů s TPU je také vhodná například pro aplikace, ve kterých lidé a roboti přímo spolupracují. Kombinací několika modulů lze vyrobit pneumatické řídicí prvky pro lehké pneumatickéroboty, které mohou mít libovolný počet stupňů volnosti.
Oblastí využití je mnoho. Už jen jeden modul může například ovládat rozevírání a svírání pneumatického chapadla. Pro složitější aplikace lze moduly kombinovat a vyrábět jako blok nebo z nich lehké roboty přímo skládat.
„Při kombinaci vzduchu s pružnými materiály je stále ještě třeba vyvinout mnoho inovací. Tato kombinace má potenciál učinit roboty ještě živějšími.“
Sebastian Schrof, konstruktér v týmu Festo Bionics
Součást Incredible Machine
BionicTurtleWalker je součástí Incredible Machine,jubilejního exponátu oslavujícího 100let společnosti Festo. Funguje na principu Rube-Goldbergova stroje, kdy každý impulz spouští další. Incredible Machine ukazuje historii automatizační techniky od minulosti až po současnost a odráží rozmanitost kompetencí a rozsáhlé odborné znalosti.
