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As planárias marinhas, o choco e o peixe aba-aba têm uma coisa em comum: para se moverem, estes geram uma onda contínua com as suas barbatanas longitudinais, que empurram para a frente em todo o seu comprimento. Com este denominado movimento de barbatanas ondulado, também o BionicFinWave se manobra através de um sistema de tubos de vidro acrílico. O robô subaquático autónomo pode comunicar com o mundo exterior via rádio e transferir dados para um tablet, como os valores registados de um sensor de temperatura e pressão.
As barbatanas longitudinais dos modelos naturais vão da cabeça à cauda e estão localizadas nas costas, na barriga ou nos dois lados do corpo. Com o movimento ondulado das barbatanas, os peixes empurram a água para trás, criando um impulso para a frente. Por outro lado, os animais também podem nadar para trás e, dependendo do padrão das ondas, fornecer flutuabilidade, força descendente ou mesmo impulso lateral.
O BionicFinWave usa as suas duas barbatanas laterais para locomoção. Estas são completamente moldadas a partir de silicone e não requerem reforços ou outros elementos de suporte. Isso torna-as extremamente flexíveis permitindo-lhes implementar os movimentos fluidos das ondas dos modelos biológicos de forma realista.
Além disso, as duas barbatanas à esquerda e à direita estão presas a nove pequenos braços de alavanca. Estes, por sua vez, são acionados por dois servomotores, localizados no corpo do robô subaquático. Duas cambotas adjacentes transmitem a potência para as alavancas, para que as duas barbatanas possam ser movidas individualmente. Deste modo, podem gerar diferentes padrões de ondas que são particularmente adequados para uma locomoção lenta e precisa, e agitar a água menos do que, por exemplo, um acionamento convencional de parafuso.
Para nadar em curvas, por exemplo, a barbatana externa move-se mais rapidamente do que a barbatana interna, o que pode ser comparado às correntes de uma escavadora. Um terceiro servomotor na cabeça do BionicFinWave controla a flexão do corpo, com a ajuda do qual este pode nadar para cima e para baixo. Para garantir que as cambotas são flexíveis e maleáveis, existe uma junta universal entre cada segmento de alavanca. Para o efeito, as cambotas, incluindo as juntas articuladas e a biela, foram feitas de plástico numa única peça, usando o processo de impressão 3D.
Os restantes elementos do corpo do BionicFinWave também são impressos usando o processo de impressão 3D. Com as suas cavidades, estes agem como um corpo de flutuação. Ao mesmo tempo, toda a engenharia de controlo e regulação está instalada à prova de água e com segurança num espaço confinado e de forma coordenada entre si. Assim, além da platina com processador e módulo de rádio, também existe um sensor de pressão e sensores ultrassónicos na parte frontal do corpo. Estes medem continuamente as distâncias em relação às paredes, bem como a posição da profundidade na água, evitando, assim, colisões com o sistema de tubos.
Com a transportadora de tecnologia biónica, a nossa Bionic Learning Network fornece, uma vez mais, um ímpeto para trabalhos futuros com robôs autónomos e novas tecnologias de acionamento usadas em meios líquidos. Seria concebível desenvolver conceitos como o BionicFinWave para tarefas como inspeções, séries de medição ou recolhas de dados como, por exemplo, para a tecnologia de águas e de esgotos ou outras áreas da indústria de processos. Além disso, os conhecimentos adquiridos no projeto podem ser usados para os processos de fabrico de componentes para a robótica suave.
