Ameisen gelten als fleißige Arbeiter, die in großen Staaten mit einer klaren Rangordnung leben. Im Team können sie gemeinsam Aufgaben erledigen, die ein einzelnes Tier alleine nicht bewältigen könnte. Daher haben wir uns für die BionicANTs nicht nur die filigrane Anatomie der natürlichen Ameise zum Vorbild genommen. Erstmals wird auch das kooperative Verhalten der Tiere mittels komplexer Regelalgorithmen in die Welt der Technik übertragen.
Wie ihre natürlichen Vorbilder arbeiten die BionicANTs nach klaren Regeln zusammen. Die kleinen Roboter kommunizieren miteinander und stimmen ihre Handlungen und Bewegungen aufeinander ab. Damit zeigen die künstlichen Ameisen, wie autonome Einzelkomponenten als vernetztes Gesamtsystem gemeinsam eine komplexe Aufgabe lösen können.
Auf abstrahierte Art und Weise liefert dieses kooperative Verhalten interessante Ansätze für die Fabrik von morgen. Die Grundlage künftiger Produktionssysteme sind intelligente Komponenten, die sich flexibel auf verschiedene Produktionsszenarien einstellen und so Aufträge der übergeordneten Steuerungsebene übernehmen.
Aber nicht nur das kooperative Verhalten der künstlichen Ameisen ist erstaunlich. Bereits ihr Fertigungsverfahren ist einzigartig. Die lasergesinterten Bauteile werden im 3D-MID-Verfahren mit sichtbaren Leiterstrukturen veredelt. Dadurch übernehmen sie konstruktive und gleichzeitig elektrische Funktionen.
Die Aktorik der Beine macht sich die Vorteile der Piezotechnologie zunutze. Piezoelemente lassen sich sehr präzise und schnell steuern. Sie arbeiten energiearm, nahezu verschleißfrei und benötigen nur wenig Bauraum. In jedem Oberschenkel sind daher drei trimorphe, piezokeramische Biegewandler verbaut, die Aktor und konstruktives Bauteil zugleich sind. Durch Verformung des oben liegenden Biegewandlers hebt die Ameise das Bein an. Mit dem darunter angebrachten Paar lässt sich jedes Bein exakt nach vorne und nach hinten auslenken.
Was haben die Ameisen mit Industrie 4.0 gemeinsam? Und vor welchen Herausforderungen standen unsere Ingenieure bei der Entwicklung der filigranen Technologieträger? Werfen Sie einen Blick hinter die Kulissen und tauchen Sie ein in die Welt des Bionic Learning Network.