마린 플라나리아, 세피아와 아프리카 칼고기에는 한 가지 공통점이 있는데, 바로 전진하기 위해 전체 몸통에 있는 지느러미가 연속적인 파도를 생성한다는 것입니다. BionicFinWave는 이러한 물결 모양의 지느러미 움직임을 통해 아크릴 유리 파이프 시스템에서 움직입니다. 자율 수중 로봇은 무선으로 외부 세계와 통신할 수 있으며 기록된 온도 및 압력 센서값과 같은 데이터를 태블릿으로 전송할 수 있습니다.
바다 생물의 세로 지느러미는 머리에서 꼬리까지 이어지며 등, 배 또는 몸 양쪽에 위치하고 있습니다. 지느러미의 물결치는 움직임과 함께 물고기가 물을 뒤로 밀면 앞으로 추력이 발생합니다. 이런 방식으로 뒤로도 헤엄칠 수 있으며 물결 패턴에 따라 부력, 중력 또는 측면 추력이 가능합니다.
BionicFinWave는 두 개의 측면 핀을 사용하여 움직입니다. 완전히 실리콘으로 주조되어 스트럿이나 기타 서포트 요소가 없습니다. 이를 통해 매우 유연하며 따라서 생물 모델의 유체 파동 움직임을 충실하게 구현할 수 있습니다.
왼쪽과 오른쪽의 두 지느러미는 각각 9개의 작은 레버 암에 고정되어 있습니다. 그리고 수중 로봇의 몸체에 위치한 두 개의 서보 모터에 의해 구동됩니다. 부착된 두 개의 크랭크 샤프트는 두 지느러미가 각각 개별적으로 움직일 수 있도록 레버에 힘을 전달합니다. 이를 통해 예를 들어 기존의 스크류 드라이브보다 적은 소용돌이를 일으키며 정밀하고 느린 움직임에 적합한 다양한 웨이브 패턴을 생성할 수 있습니다.
예를 들어, 커브를 헤엄치려면 바깥쪽 지느러미가 안쪽 지느러미보다 빠르게 움직이는데 이것은 굴삭기의 체인과 비슷합니다. BionicFinWave의 헤드에 있는 세 번째 서보 모터는 몸의 구부러짐을 제어하여 위아래로 헤엄칠 수 있도록 합니다. 크랭크 샤프트가 유연하게 구부러지도록 각 레버 세그먼트 사이에는 유니버셜 조인트가 있습니다. 이를 위해 조인트와 커넥팅 로드를 포함한 크랭크 샤프트가 3D 프린팅 공정을 이용하여 플라스틱으로 일괄 제조되었습니다.
BionicFinWave 몸체의 잔여 컴포넌트 또한 3D 공정으로 인쇄됩니다. 중공 요소와 함께 부양 장치 역할을 합니다. 또한, 협소한 공간에 집적된 전체 제어 및 조정 기기는 수밀성과 함께 안전하게 설치되고 상호 조율되어 있습니다. 본체 전면에는 프로세서와 원격 모듈이 있는 회로기판 외에도 압력 센서와 초음파 센서가 있습니다. 수중 위치뿐만 아니라 벽과의 거리를 지속적으로 측정하여 파이프 시스템과의 충돌을 방지합니다.
바이오닉 기술 플랫폼을 가지고 Festo의 Bionic Learning Network는 액체 매체에 사용되는 자율 로봇 및 새로운 구동 기술을 통한 미래 작업을 다시 한번 추진하고 있습니다. BionicFinWave와 같은 컨셉은 물 및 폐수 처리 기술 또는 공정 산업의 여러 분야에서 검사, 측정 순서 또는 데이터 수집과 같은 작업을 위해 지속 개발할 수 있습니다. 또한 프로젝트에서 얻은 지식은 소프트 로봇 부품의 제조 공정에 사용할 수 있습니다.