Nager sans collision avec des ultrasons

Le robot sous-marin BionicFinWave manœuvre à travers un système de tuyaux

Les ultrasons permettent aux dauphins et aux globicéphales de s'orienter avec leur sonar naturel, même dans les eaux troubles et sombres. Les sous-marins utilisent également la technologie des ultrasons pour la localisation. Les capteurs à ultrasons peuvent calculer les distances, même avec des matériaux transparents et sous l'eau. Le BionicFinWave tire parti de ces propriétés : grâce à des capteurs à ultrasons, le robot sous-marin bionique nage sans collision à travers un système de tuyaux en verre acrylique.

Les capteurs à ultrasons envoient des ondes sonores dans la gamme des hautes fréquences en direction de leur objet cible, d'où les ondes sonores sont réfléchies comme un écho. Les capteurs reçoivent ces signaux et peuvent calculer la distance sur base du laps de temps écoulé jusqu'à la réception de l'écho. Avec ce principe de mesure, les distances peuvent être mesurées et votre propre position déterminée.

Le robot sous-marin BionicFinWave utilise la technologie pour nager avec son mouvement de nageoire ondulant sans collision à travers un système de tuyaux transparents. Cinq capteurs à ultrasons sur sa tête et les capteurs inertiels mesurent en permanence les distances par rapport aux murs et son orientation actuelle dans l'eau. Un processeur évalue ces données et peut en déduire les endroits où le système de tuyaux forme une courbe. Il contrôle les nageoires de sorte que le BionicFinWave nage le plus possible au centre et ne touche pas les murs.

Mouvement ondulant des nageoires

Le BionicFinWave utilise ses deux nageoires latérales pour se déplacer. Avec celles-ci, il crée une onde continue, que l'on appelle le mouvement ondulant des nageoires. C'est ainsi que le polycladida libre, la seiche et le Gymnarque du Nil se déplacent à travers les mers. Avec le mouvement ondulé des nageoires, les poissons poussent l'eau vers l'arrière, créant ainsi une poussée vers l'avant.

Nageoires flexibles en silicone

Les nageoires du BionicFinWave sont entièrement en silicone et ne nécessitent aucune entretoise ou autre élément de support. Cela les rend extrêmement souples et leur permet de mettre en œuvre des mouvements ondulatoires fluides comme leurs modèles naturels. Ils sont fixés à neuf petits bras de levier à gauche et à droite, qui ont un angle de déviation de 45 degrés. Les bras de levier sont à leur tour entraînés par deux servomoteurs, qui sont situés dans le corps du robot sous-marin. Deux vilebrequins adjacents transmettent la puissance aux leviers afin que les deux nageoires puissent être déplacées individuellement. Cela leur permet de générer différents modèles d'ondes.

Pour nager dans un virage, la nageoire externe se déplace par exemple plus rapidement que la nageoire interne, ce qui est comparable aux chaînes d'une pelleteuse. Un troisième servomoteur sur la tête du BionicFinWave contrôle la flexion du corps, ce qui lui permet de nager vers le haut et vers le bas. Les vilebrequins et les articulations sont fabriqués en une seule pièce grâce à l'impression 3D et sont donc souples et flexibles.

Robot sous-marin BionicFinWave de Festo

Grâce aux capteurs à ultrasons, le BionicFinWave nage à travers le système de tuyaux sans collision

Vue d'ensemble