Plávanie bez kolízií pomocou ultrazvuku

Podvodný robot BionicFinWave manévruje potrubným systémom

Delfíny sa vedia pomocou ultrazvuku a prirodzeného sonaru orientovať aj v kalných a tmavých vodách. Aj ponorky využívajú na lokalizáciu ultrazvukovú techniku. Ultrazvukové snímače dokážu dokonca vypočítať vzdialenosti od priehľadných materiálov a pod vodou. Tieto vlastnosti využíva bionický podvodný robot BionicFinWave a vďaka ultrazvukovým snímačom pláva potrubným systémom vyrobeným z plexiskla bez kolízií.

Ultrazvukové snímače vysielajú zvukové vlny vo vysokofrekvenčnom rozsahu k cieľovému objektu, odkiaľ sa opäť odrážajú. Tieto signály prijímajú snímače, ktoré môžu z času, kým sa vrátia odrazené vlny, vypočítať vzdialenosť. Na tomto princípe môžete merať vzdialenosti a určovať vlastnú polohu.

Podvodný robot BionicFinWave využíva túto techniku na to, aby sa pri vlnitom pohybe svojich plutiev preplavil priehľadným potrubným systémom bez kolízie. Jeho vzdialenosť od stien a aktuálnu polohu vo vode nepretržite meria päť ultrazvukových snímačov na hlave spolu s inerciálnymi snímačmi. Procesor vyhodnocuje tieto údaje a môže z nich odvodiť, kedy sa v potrubnom systéme objaví zákruta. Reguluje plutvy tak, aby robot BionicFinWave plával čo najviac v strede a nenarážal na steny.

Vlnitý pohyb plutiev

BionicFinWave sa pohybuje vpred pomocou dvoch bočných plutiev. Vytvára nimi nepretržitú vlnu, akýsi vlnitý pohyb plutiev. Takto sa v mori pohybujú voľne žijúce morské červy, sépie a gymnarchus. Vlnitým pohybom plutiev tlačia ryby vodu dozadu, čo ich poháňa vpred.

Pružné silikónové plutvy

Plutvy robota BionicFinWave sú celé odliate zo silikónu a neobsahujú žiadne výstuže ani iné podporné prvky. Vďaka tomu sú mimoriadne flexibilné a dokážu sa pohybovať ako ich prírodný vzor. Sú vľavo a vpravo pripevnené na deviatich malých pákových ramenách, ktoré majú uhol vychýlenia 45 stupňov. Tieto pákové ramená sú poháňané dvoma servomotormi, ktoré sa nachádzajú v tele podvodného robota. Dva susedné kľukové hriadele prenášajú silu na páky tak, aby sa mohli obidve plutvy pohybovať samostatne. Tak môžu vytvárať rôzne vlnové vzory.

Napríklad pri plávaní v zákrute sa vonkajšia plutva pohybuje rýchlejšie ako vnútorná tak ako pri reťaziach bagra. Tretí servomotor na hlave BionicFinWave riadi ohýbanie tela, takže robot dokáže plávať hore a dole. Kľukové hriadele a kĺby sú vyrobené z jedného kusa pomocou 3D tlače, a preto sú pružné a ohybné.

Podvodný robot BionicFinWave od spoločnosti Festo

BionicFinWave pláva potrubným systémom bez kolízií vďaka ultrazvukovým snímačom

Prehľad