As tartarugas deslocam-se em terra com um movimento em passo cruzado. Ao ser enchido com ar comprimido, o BionicTurtleWalker empurra as suas patas na diagonal simultaneamente para baixo, avançando para a frente - tal como o seu modelo natural. O elemento central do BionicTurtleWalker é um módulo lógico pneumático desenvolvido pelo Cluster of Excellence "Living, Adaptive and Energy-autonomous Materials Systems" da Universidade de Friburgo.
Módulo lógico pneumático
Este "centro de controlo" da tartaruga assume as funções que, noutros sistemas pneumáticos, são normalmente desempenhadas por válvulas e controladores elétricos. Desta forma, consegue comutar com precisão os movimentos das quatro patas, necessitando apenas de uma ligação exterior por meio de um tubo para o fornecimento de ar comprimido.
Os módulos lógicos pneumáticos desenvolvidos apresentam várias vantagens em relação aos sistemas tradicionais. São compostos por duas câmaras de válvulas que permitem efetuar operações booleanas.
Graças ao seu design, podem ser fabricados aditivamente diretamente a partir de um material flexível e funcionar com baixa pressão pneumática, reduzindo significativamente os custos de produção, a complexidade do sistema e os custos operacionais.
"O controlador lógico pneumático permite novas áreas de aplicação para robôs totalmente flexíveis e suaves, onde os sistemas clássicos controlados eletricamente não funcionariam."
Dr. Falk Tauber, Cluster of Excellence livMatS da Universidade de Friburgo
Material flexível, mas robusto
Tudo - desde a armadura ao módulo lógico pneumático, passando pelas pernas do BionicTurtleWalker - é impresso em 3D e feito de poliuretano termoplástico (TPU). Este material combina as propriedades da borracha e do plástico: É duradouro, flexível e robusto. Por isso, o módulo lógico suporta cargas até 900 kg.
Desta forma, o módulo lógico pode deformar-se e, posteriormente, regressar ao seu estado original. Em termos de economia circular, o TPU pode ser fundido e reutilizado.
Perspetivas e potencial
A tecnologia dos módulos lógicos pneumáticos em TPU é, por exemplo, adequada para aplicações em que humanos e robôs trabalham em conjunto. Combinando vários módulos, podem ser fabricados elementos de controlo pneumáticos para robôs pneumáticos flexíveis, com qualquer grau de liberdade.
Isto abre caminho para inúmeros campos de atuação. Mesmo um único módulo pode, por exemplo, controlar a abertura e o fecho de uma pinça pneumática. Para aplicações mais complexas, os módulos podem ser combinados e produzidos como um bloco, ou integrados diretamente em robôs flexíveis.
"Quando combinamos ar com materiais flexíveis, ainda temos muito a explorar em termos de inovação. Esta combinação tem o potencial de tornar os robôs ainda mais vivos."
Sebastian Schrof, Designer na equipa de Biónica da Festo
Parte da Incredible Machine
O BionicTurtleWalker faz parte da Incredible Machine, a exposição comemorativa dos 100 anos da Festo. Funciona segundo o princípio de uma máquina de Rube Goldberg, onde um impulso desencadeia o próximo. A Incredible Machine apresenta a história da tecnologia de automação, do passado ao presente, refletindo as nossas diversas competências e a nossa vasta experiência.
