カメはクロスウォークで陸上を移動します。 圧縮空気を入れると、BionicTurtleWalkerは斜めに配置された脚を下方に押し下げると同時に、自然モデルと同じように自らを前方に押し出します。 BionicTurtleWalkerの目玉はFreiburg大学のクラスター・オブ・エクセレンス"Living, Adaptive and Energy-autonomous Materials Systems(livMatS)"が開発した空気圧ロジックモジュールです。
空気圧ロジックモジュール
このカメの "コントロールセンター "は空気圧システムのバルブや電気制御が担っているタスクを実行します。 これにより、4本の脚の動きを正確に制御することができ、圧縮空気供給用の外部へのチューブ接続は1本で済みます。
開発された空気圧ロジックモジュールには従来のシステムに比べていくつかの利点がある。 ブール演算が可能な2つのバルブチャンバーからなります。
その設計により、フレキシブルな素材から直接付加製造することができ、低い空気圧で作動するため、製造コスト、システムの複雑さ、運転コストを大幅に削減することができます。
"空気圧ロジック制御は従来の電気制御システムでは失敗するような、完全にフレキシブルなソフトロボットの新しい応用分野を切り開く。"
Freiburg大学livMatSクラスター、Falk Tauber博士
柔軟かつ堅牢な素材
アーマーから空気圧ロジックモジュール、BionicTurtleWalkerの脚まで、すべてが3Dプリントされ、熱可塑性ポリウレタン(TPU)で作られています。 この素材はラバーとポリマーの特性を兼ね備えています： 耐久性があり、柔軟性があり、しかも頑丈だ。 そのため、ロジックモジュールは900 kgまでの荷重に耐えることができます。
これにより、ロジックモジュールは変形し、元の状態に戻ります。 循環型経済の観点からはTPUは溶かして再利用可能です。
展望と可能性
TPUを使った空気圧ロジックモジュールの技術はたとえば人間とロボットが直接共同作業する用途にも適しています。 複数のモジュールを組み合わせることで、任意の自由度を持つ空気圧ソフトロボット用の空気圧制御エレメントを製造することができます。
その結果、多くの応用分野が生まれます。 ひとつのモジュールだけで、たとえば空気圧グリッパの開閉を制御することができます。 より複雑なアプリケーションではモジュールを組み合わせてブロックとして製造したり、分岐ロボットに直接組み込むことができます。
"ファンをフレキシブルな素材と組み合わせるとき、開発すべきイノベーションはまだたくさんある。 この組み合わせはロボットをより生き生きとしたものにする可能性を秘めている"。
Sebastian Schrof, Festo bionics teamのデザイナー
Incredible Machineの一部
BionicTurtleWalkerはFestoの100周年を祝う記念展示、Incredible Machineの一部です。 Rube Goldbergマシンの原理で、ある衝動が次の衝動を引き起こす。 Incredible Machine は過去から現在までのオートメーション技術の歴史を示し、私たちの多様なスキルと幅広い専門知識を反映しています。
