Nuotare con gli ultrasuoni senza collisioni

Il robot subacqueo BionicFinWave si manovra da solo attraverso un sistema di tubi

Utilizzando gli ultrasuoni, delfini e globicefali possono utilizzare il loro ecoscandaglio naturale per orientarsi anche in acque torbide e scure. I sottomarini utilizzano anche la tecnologia a ultrasuoni per la localizzazione. I sensori a ultrasuoni possono calcolare distanze, anche da materiali trasparenti e sott'acqua. Il BionicFinWave sfrutta queste proprietà: grazie ai sensori a ultrasuoni, il robot subacqueo bionico nuota attraverso un sistema di tubi in vetro acrilico senza collisioni.

I sensori a ultrasuoni inviano onde sonore nella gamma ad alta frequenza nella direzione del loro oggetto target, da dove le onde sonore vengono riflesse indietro come un'eco. I sensori ricevono questi segnali e possono calcolare la distanza nel periodo fino al ritorno dell'eco. Con questo principio di misurazione, è possibile misurare le distanze e determinare la propria posizione.

Il robot subacqueo BionicFinWave utilizza la tecnologia per nuotare attraverso un sistema di tubi trasparenti con il suo movimento ondulato delle pinne senza collisioni. Cinque sensori a ultrasuoni sulla sua testa e sensori inerziali misurano continuamente le distanze dalle pareti e il suo orientamento corrente nell'acqua. Un processore elabora questi dati ed è in grado di dedurre quando appare una curva nel sistema di tubi. Regola le pinne in modo che BionicFinWave galleggi il più centralmente possibile e non colpisca le pareti.

Movimento ondulato delle alette

Per muoversi il BionicFinWave utilizza le due pinne laterali. Grazie ad esse crea un'onda continua, il cosiddetto movimento ondeggiante della pinna. È così che le planarie a vita libera, la seppia e il persico del Nilo si muovono attraverso i mari. Grazie al movimento ondulatorio delle pinne, il pesce spinge l'acqua all'indietro, creando una spinta in avanti.

Alette flessibili in silicone

Le pinne del BionicFinWaves sono completamente fuse in silicone e non hanno montanti o altri elementi di supporto. Di conseguenza, sono estremamente flessibili e possono implementare movimenti di onde fluide come i modelli naturali. Sono fissate a sinistra e a destra su ciascuno dei nove piccoli bracci di leva che hanno un angolo di deflessione di 45 gradi. I bracci di leva, a loro volta, sono azionati da due servomotori che si trovano nel corpo del robot subacqueo. Due alberi motore adiacenti trasmettono la forza alle leve, in modo che le due alette possano essere spostate separatamente. Ciò consente loro di generare diversi modelli d'onda.

Per nuotare in una curva, ad esempio, la pinna esterna si muove più velocemente di quella interna, un po' come succede con le catene di un escavatore. Un terzo servomotore sulla testa di BionicFinWave controlla la flessione del corpo, grazie a cui è in grado di nuotare su e giù. Gli alberi a gomiti e gli snodi sono realizzati in un unico pezzo utilizzando il processo di stampa 3D e sono quindi flessibili e pieghevoli.

Robot subacqueo BionicFinWave di Festo

BionicFinWave nuota attraverso il sistema di tubi senza collisioni grazie ai sensori a ultrasuoni

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