Plivanje bez sudara s pomoću ultrazvuka

BionicFinWave podvodni robot manevrira kroz cjevovod.

Dupini i bjelogrli dupini s pomoću ultrazvuka mogu pronaći put, čak i u mutnim i tamnim vodama zahvaljujući prirodnom sonaru. I podmornice se koriste ultrazvučnom tehnologijom za lokalizaciju. Ultrazvučni senzori mogu izračunati udaljenosti, čak i do prozirnih materijala i pod vodom. BionicFinWave iskorištava ta svojstva. Zahvaljujući ultrazvučnim senzorima bionički podvodni robot pliva bez sudara kroz cjevovod od akrilnog stakla.

Ultrazvučni senzori šalju visokofrekventne zvučne valove u smjeru ciljanog objekta, koji zvučne valove reflektira kao jeku. Senzori primaju te signale i s pomoću vremenskog intervala vraćanja jeke mogu izračunati udaljenost. Ovim načelom mjerenja moguće je mjeriti udaljenosti i odrediti vlastiti položaj.

Podvodni robot BionicFinWave tom se tehnologijom koristi za valovite pokrete peraja s pomoću kojih bez sudara pliva kroz prozirni cjevovod. Pet ultrazvučnih senzora na glavi i tehnologija inercijalnog senzora neprestano mjere udaljenosti do zidova i njegov trenutačni smjer u vodi. Procesor te podatke analizira i iz toga izračunava kada će u cjevovodu doći zavoj. Regulira peraje tako da BionicFinWave pliva što je moguće više u sredini i ne udara o zidove.

Valoviti pokreti peraja

Robot BionicFinWave se za kretanje prema naprijed koristi objema bočnim perajama. One stvaraju kontinuirani val, takozvano valovito kretanje peraja. Na isti se način kroz vodu kreću i mnogocrijevci, sipa i električne ribe iz roda Gymnarchus. Valovitim pokretanjem peraja ribe guraju vodu unatrag, stvarajući potisak prema naprijed.

Fleksibilne silikonske peraje

Peraje robota BionicFinWaves posve su izlivene od silikona i nemaju podupirače ili druge potporne elemente. Zahvaljujući tomu su iznimno fleksibilne i mogu vjerno replicirati pokrete valova svojih bioloških modela. Pričvršćene su s lijeve i desne strane na devet malih poluga s kutom otklona od 45 stupnjeva. Poluge pak pokreću dva servomotora smještena u tijelu podvodnog robota. Dva susjedna koljenasta vratila prenose silu na poluge tako da se dvije peraje mogu pomicati pojedinačno. To im omogućuje generiranje različitih uzoraka valova.

Na primjer, za plivanje u zavoju vanjska se peraja pomiče brže od unutarnje – slično kao lanci na bageru. Treći servomotor na glavi robota BionicFinWave kontrolira savijanje tijela, uz pomoć kojeg može plivati gore i dolje. Koljenasta vratila i zglobovi izrađeni su u jednom komadu postupkom 3D ispisa i stoga su fleksibilni i savitljivi.

BionicFinWave podvodni robot iz Festa

BionicFinWave pliva kroz sustav cijevi bez sudara zahvaljujući ultrazvučnim senzorima

Pregled