Što možemo naučiti od prirode? Koje se vještine iz životinjskog svijeta mogu koristiti za industrijske primjene? Već se godinama bavimo tim pitanjima u mreži Bionic Learning Network. Festo u suradnji sa sveučilištima, institutima i razvojnim tvrtkama razvija istraživačke platforme čija su osnovna tehnička načela utemeljena na prirodi. Tema koja se iznova pojavljuje jesu jedinstveni pokreti i funkcije slonove surle.
Uz bionički pomoćnik za rukovanje Bionic Handling Assistant (2010), BionicMotionRobot (2017) i BionicSoftArm (2019), s vremenom se pojavio niz laganih pneumatskih robotskih ruku. Zahvaljujući svojim fleksibilnim strukturama mijeha, svi oni mogu lako implementirati tečne sekvencije pokreta prirodnog modela. Tijekom njihova razvoja, dizajn bioničkih koncepata postajao je sve kompaktniji, manji i brži kad je riječ o puštanju u rad.
Za filigransku surlu Bionic E-Trunk naši su programeri, u suradnji s Centrom za mehatroniku i tehnologiju automatizacije iz Saarbrückena, ideju minijaturizacije odveli korak dalje i prvi put implementirali prirodne oblike kretanja na električni pogon.
Bionic E-Trunk se sastoji od dvaju segmenata dugih 140 milimetara suženog promjera. U njegovu se središtu nalazi struktura izrađena od 3D tiskanog materijala i superelastična šipka za uzdužnu stabilizaciju. Oko tog središta, koje nalikuje kralježnici, raspoređene su tanke žice od posebnog metalnog materijala, takozvane legure s pamćenjem oblika.
Legura s pamćenjem oblika ima dvije različite strukture ovisno o temperaturi: ako se zagrijava, na primjer uz pomoć struje, žice se skraćuju. Dok se hlade, "pamte" prethodni oblik i vraćaju se u prvobitni položaj. Na taj se način Bionic E-Trunk može savijati pojedinačno i kontrolirano u bilo kojem prostornom smjeru. Što su žice tanje, to sebrže zagrijavaju i ponovno hlade i time brže reagiraju.
Za izradu koncepta programeri su odabrali strukturu sličnu onoj u prethodnim projektima sa surlama na pneumatski pogon. U svaki su segment ugrađena tri snopa žica, od kojih se svaki sastoji od dviju ili četiriju pojedinačnih žica. Ovisno o zasebnoj aktivaciji žica, segmentom se može upravljati u definiranom smjeru. Interakcija umjetnih mišića u elementima omogućuje tečne i fleksibilne pokrete Bionic E-Trunk.
Zahvaljujući maloj težini od samo dvanaest grama surla se može lako pomicati s pomoću aktuatora izrađenih od legura s pamćenjem oblika. U usporedbi s drugim načelima pogona, oni imaju najveći omjer sile i težine.
U kombinaciji s mikrohvataljkom Bionic E-Trunk bi se mogao koristiti za rukovanje malim predmetima. Osim toga, taj bi se koncept mogao koristiti u procesu doziranja u sektoru znanosti o životu. U tu bi se svrhu na bočnu stranu konstrukcije moglo pričvrstiti fleksibilno crijevo. Ono bi se moglo koristiti za uklanjanje tekućina iz posuda i njihovo prebacivanje u druge posude. Moglo bi ga se upotrebljavati za čišćenje ograničenih prostora s pomoću ciljanih strujanja zraka.
Dok su pneumatski prethodnici korišteni isključivo za pokazivanje kako se predmeti mogu uhvatiti na način koji odgovara obliku, Bionic E-Trunk se može koristiti za implementaciju drugih funkcija slonove surle, kao što su prihvat i isporuka tekućine ili zraka.