Plavanje brez trkov z ultrazvokom

Podvodni robot BionicFinWave manevrira skozi cevni sistem

Delfini in pilotski kiti se lahko s svojim naravnim sonarjem orientirajo celo v motnih in temnih vodah. Tudi podmornice za sledenje uporabljajo ultrazvočno tehnologijo. Ultrazvočni senzorji lahko izračunajo razdalje tudi do prozornih materialov in pod vodo. Te lastnosti uporablja BionicFinWave: zaradi ultrazvočnih senzorjev bionični podvodni robot brez trkov plava po sistemu cevi iz akrilnega stekla.

Ultrazvočni senzorji pošiljajo zvočne valove v visokofrekvenčnem območju v smeri ciljnega predmeta, od koder se zvočni valovi odbijejo nazaj kot odmev. Senzorji sprejemajo te signale in lahko izračunajo razdaljo glede na čas, ki preteče, dokler se odmev ne vrne. To merilno načelo se lahko uporablja za merjenje razdalj in določanje lastnega položaja.

Podvodni robot BionicFinWave uporablja to tehnologijo, da z valovitim gibanjem plavuti brez trkov plava po prozornem cevnem sistemu. Pet ultrazvočnih senzorjev na njegovi glavi in sistem inercialnih senzorjev nenehno merijo razdalje do sten in njegovo trenutno orientacijo v vodi. Procesor ovrednoti te podatke in lahko sklepa, kdaj se v cevnem sistemu pojavi krivina. Ta uravnava plavuti tako, da BionicFinWave plava čim bolj centralno in ne udarja v stene.

Valovito gibanje plavuti

BionicFinWave za gibanje uporablja dve stranski plavuti. Z njima ustvari neprekinjen val, tako imenovano valovito gibanje plavuti. Tako se po morjih premikajo prostoživeči morski ploski črv, sipa in aba. Z valovitim gibanjem plavuti ribe potiskajo vodo nazaj in s tem ustvarjajo potisk naprej.

Fleksibilne silikonske plavuti

Plavuti BionicFinWaves sta v celoti uliti iz silikona in ne potrebujeta nosilcev ali drugih podpornih elementov. Zaradi tega sta izredno prožni in lahko natančno posnemata tekoče valovanje plavuti naravnih modelov. Vsaka od njiju je pritrjena na devet majhnih ročic na levi in desni strani, ki imajo kot odklona 45 stopinj. Roki z vzvodom pa poganjata dva servomotorja, ki sta nameščena v telesu podvodnega robota. Dve sosednji ročični gredi prenašata moč na vzvode, tako da je mogoče obe plavuti premikati posamično. Na ta način lahko ustvarjata različne vzorce valovanja.

Če želite na primer preplavati ovinek, se zunanja plavut giblje hitreje kot notranja – primerljivo z verigami bagra. Tretji servomotor na glavi naprave BionicFinWave upravlja upogibanje telesa, kar ji pomaga plavati navzgor in navzdol. Motorne gredi in spoji so izdelani v enem kosu s postopkom 3D-tiskanja in so zato temu primerno prožni in fleksibilni.

Podvodni robot BionicFinWave podjetja Festo

BionicFinWave plava skozi cevni sistem brez trkov zaradi ultrazvočnih senzorjev

Pregled