BionicFinWave

Podvodni robot sa jedinstvenim pogonom pomoću peraja

Morskim trepljastim crvima, sipama i električnim ribama iz roda Gymnarchus jedno je zajedničko: za kretanje se koriste svoja uzdužna peraja, kojima stvaraju neprekidan talas duž tela koji napreduje celom svojom dužinom. Robot BionicFinWave takođe pomoću tog takozvanog talasastog pokreta peraja manevriše kroz sistem cevi od akrilnog stakla. Pri tome autonomni podvodni robot može bežično da komunicira sa spoljnim svetom i da prenosi podatke – kao što su zabeležene vrednosti senzora za temperaturu i pritisak – na tablet računar.

Uzdužna peraja prirodnih uzora se protežu od glave do repa, a nalaze se ili na leđima, na stomaku ili na obe strane tela. Talasastim pokretanjem peraja ribe guraju vodu unazad, stvarajući potisak prema napred. I obratno, stvorenja mogu plivati unazad i u zavisnosti od oblika talasa stvoriti uzgon, potisak prema dole, pa čak bočni potisak.

Fleksibilna silikonska peraja za plivanje sa realističnim manevrima

Robot BionicFinWave za kretanje napred koristi oba bočna peraja. Ona su kompletno izlivena od silikona i nemaju nosače ili druge potporne elemente. Zahvaljujući tome su izuzetno fleksibilni i mogu verno replicirati pokrete talasa svojih bioloških modela.

U tu svrhu su oba peraja pričvršćena sa leve i desne strane sa po devet malih poluga. Njih pokreću dva servomotora smeštena u telu podvodnog robota. Dva susedna kolenasta vratila prenose silu na poluge tako da se oba peraja mogu individualno pomerati. Na taj način mogu generisati različite oblike talasa koji su veoma pogodni za sporo i precizno kretanje i koji vodu uzburkavaju manje nego, na primer, konvencionalni pogon sa elisom.

Na primer, za skretanje prilikom plivanja spoljašnja peraja se pomeraju brže od unutrašnjih – slično kao gusenice na bageru. Treći servo motor na glavi robota BionicFinWave upravlja savijanjem tela, uz čiju pomoć može plivati nagore i nadole. Da bi kolenasta vratila bila fleksibilna i savitljiva između svakog segmenta poluge nalazi se kardanski zglob. U tu svrhu su kolenasta vratila, uključujući zglobove i klipnjaču, izrađena od plastike u jednom komadu odštampana 3D postupkom.

Pametna interakcija različitih komponenti

Takođe i ostali elementi tela robota BionicFinWave su odštampani 3D postupkom. Zahvaljujući svojim šupljinama funkcionišu kao plutajuće telo. Istovremeno je celokupna tehnologija upravljanja i regulacije međusobno usklađena i sigurno vodonepropusno ugrađena na malom prostoru. U prednjem delu tela se osim pločice sa procesorom i bežičnim modulom nalazi i senzor pritiska i ultrazvučni senzori. Oni neprekidno mere udaljenosti do zidova kao i dubinu u vodi i na taj način izbegavaju sudare sa cevovodnim sistemom.

Nova inspiracija i pristupi procesnoj industriji

Uz vrhunsku bioničku tehnologiju, naša mreža Bionic Learning Network ponovno inspiriše budući rad sa autonomnim robotima i novim pogonskim tehnologijama koje se koriste u tekućim medijumima. Moguć je dalji razvoj koncepata kao što je robot BionicFinWave za zadatke kao što su inspekcije, nizovi merenja ili prikupljanje podataka – na primer za tehnologiju vode i obrade otpadnih voda ili za druge oblasti procesne industrije. Osim toga, znanje stečeno u ovom projektu može se koristiti za proces proizvodnje komponenti u oblasti meke robotike.