Los turbelarios, las sepias y los peces navaja africanos tienen una cosa en común: para moverse, utilizan sus aletas longitudinales para crear una onda continua que avanza a lo largo de todo su cuerpo. Gracias a este denominado movimiento de aletas ondulantes, el BionicFinWave maniobra mediante un sistema de tubos de cristal acrílico. El robot submarino autónomo se comunica con el mundo exterior por radio y los datos recopilados, como los valores de los sensores de temperatura y presión, se transfieren a una tableta.
Las aletas longitudinales de los modelos naturales van de la cabeza a la cola y se encuentran o bien en la espalda, el vientre o en ambos lados del cuerpo. El movimiento ondular de las aletas hace que los peces desplacen el agua hacia atrás, lo que permite que se produzca un impulso hacia adelante. A la inversa, los animales también pueden desplazarse hacia atrás y, en función del patrón de las ondas, pueden ir hacia arriba, abajo y a los lados.
El BionicFinWave emplea sus dos aletas laterales para conseguir desplazarse hacia adelante. Están totalmente moldeadas de silicona y no requieren ningún puntal ni otros elementos de soporte. Esto hace que sean extraordinariamente flexibles y que puedan reproducir los movimientos ondulantes fluidos de los modelos biológicos de una manera real.
Sendas aletas de la izquierda y la derecha están unidas a nueve pequeños brazos de palanca. Estos a su vez están impulsados por dos servomotores ubicados en el cuerpo del robot submarino. Dos cigüeñales adyacentes transmiten la fuerza a las palancas para que las dos aletas se puedan mover individualmente. Esto les permite generar diferentes patrones de onda que son especialmente adecuados para un movimiento lento y preciso y crean menos remolinos en el agua que, por ejemplo, un propulsor de hélice convencional.
Para nadar desarrollando una curva, por ejemplo, la aleta externa se mueve más rápido que la interna; comparable a las cadenas de una excavadora. Un tercer servomotor ubicado en la cabeza del BionicFinWave controla la flexión del cuerpo, lo que le permite nadar hacia arriba y hacia abajo. Entre cada segmento de la palanca se encuentra una articulación cardán para que los cigüeñales sean flexibles y puedan doblarse como corresponde. Para ello, los cigüeñales, incluidas las articulaciones y la biela, se fabricaron de plástico en una sola pieza mediante el proceso de impresión en 3D.
El resto de elementos del cuerpo del BionicFinWave también están impresos en 3D. Sus cavidades les proporcionan flotabilidad. Al mismo tiempo, toda la técnica de control y regulación es hermética; sus diversos componentes están adaptados entre sí y se instalan de forma segura en los espacios más reducidos. Además de la placa de circuito con procesador y módulo de radio, un sensor de presión y sensores ultrasónicos se encuentran en la parte delantera del cuerpo. Miden permanentemente las distancias con las paredes y la posición de profundidad en el agua, lo que evita colisiones con el sistema de tubos.
Con este ejemplo de tecnología biónica, nuestra Bionic Learning Network vuelve a estimular el trabajo futuro con robots autónomos y nuevas tecnologías de propulsión en medios líquidos. Sería planteable seguir desarrollando conceptos como el BionicFinWave para tareas como inspecciones, series de mediciones o recopilaciones de datos, por ejemplo en la ingeniería del agua y las aguas residuales o en otras áreas de la industria de procesos. Además, se pueden aprovechar los conocimientos adquiridos en el proyecto para los procesos de fabricación de componentes de robótica blanda.