Bionic E-Trunk

Koncept kretanja zasnovan na prirodnom modelu

Šta možemo da naučimo od prirode? Koje veštine iz životinjskog sveta mogu da se koriste za industrijsku primenu? Već godinama se bavimo ovim pitanjima u mreži Bionic Learning Netvork. U saradnji sa univerzitetima, institutima i razvojnim kompanijama godinama razvija istraživačke platforme čiji su osnovni tehnički principi utemeljeni na prirodi. Tema koja se ponavlja su jedinstveni pokreti i funkcije slonove surle.

Pneumatski prethodnici iz mreže Bionic Learning Network

Uz Bionic Handling Assistant (2010), BionicMotionRobot (2017) i BionicSoftArm (2019), tokom vremena se pojavila serija pneumatskih lakih robotskih ruku. Sa svojim fleksibilnim strukturama mehova, svi oni mogu lako da implementiraju fluidne sekvence pokreta prirodnog modela. U toku svog daljeg razvoja, bionički koncepti su postajali sve kompaktniji, minijaturizovaniji i brže puštani u rad.

Minijatura na električni pogon

Za filigranski Bionic E-Trunk, naši programeri, u saradnji sa Centrom za mehatroniku i tehnologiju automatizacije iz Sarbrikena, pogurali su dalje ideju minijaturizacije i prvi put implementirali prirodne oblike kretanja sa električnim pogonima.

Bionic E-Trunk se sastoji od dva segmenta dužine 140 milimetara i suženog prečnika. U njegovom centru se nalazi struktura napravljena od 3D štampanog materijala i superelastična šipka za uzdužnu stabilizaciju. Oko ovog centra, koji podseća na kičmu, raspoređene su tanke žice od specijalnog metalnog materijala, takozvane legure sa pamćenjem oblika.

Veštački mišići od legure sa pamćenjem oblika

U zavisnosti od temperature, legura sa pamćenjem oblika postoji u dve različite strukture: Ako se zagreva – na primer uz pomoć struje – žice se skraćuju. Dok se hlade, „pamte“ prethodni oblik i vraćaju se u prvobitni položaj. Na ovaj način, Bionic E-Trunk se može savijati pojedinačno i na kontrolisan način u bilo kom pravcu u prostoru. Što su žice tanje, brže se zagrevaju i ponovo hlade i tako direktnije reaguju na njihovu kontrolu.

Kontrolisani, filigranski pokreti

Prilikom postavljanja koncepta, programeri su izabrali raspored koji je sličan onom korišćenom u projektima surle na pneumatski pogon u prošlosti. U svakom segmentu su ugrađena tri snopa žica, od kojih se svaki sastoji od dve ili četiri pojedinačne žice. U zavisnosti od zasebnog aktiviranja žica, može se upravljati u definisanom pravcu. U interakciji jedni sa drugima, ovi veštački mišići u elementima obezbeđuju fluidne i fleksibilne pokrete Bionic E-Trunk-a.

Zahvaljujući maloj težini od samo dvanaest grama, surla se može lako pomerati pomoću aktuatora napravljenih od legura sa pamćenjem oblika. U poređenju sa drugim principima pogona, imaju najveći odnos snage i težine.

Zamislive primene i potencijalne upotrebe

U kombinaciji sa mikro hvataljkom, Bionic E-Trunk bi se mogao koristiti za manipulaciju malim predmetima. Pored toga, ovim konceptom bi bio moguć proces doziranja u oblasti prirodnih nauka. U ovu svrhu se bočno na konstrukciji može se pričvrstiti fleksibilno crevo. Ovo se može koristiti za uklanjanje tečnosti iz posuda i njihovo prebacivanje u druge kontejnere. Isporuka ciljanih vazdušnih struja za čišćenje uskih grla takođe bi bila zamisliva.

Dok su pneumatski prethodnici samo demonstrirali pozitivno hvatanje predmeta, Bionic E-Trunk se može koristiti za implementaciju drugih funkcija slonove surle: apsorpcija i oslobađanje tečnosti ili vazduha.