Korytnačky sa na súši pohybujú krížom-krážom. Keď sa naplní stlačeným vzduchom, BionicTurtleWalker súčasne tlačí svoje šikmo umiestnené nohy smerom nadol a tlačí sa dopredu - rovnako ako jeho prirodzený model. Hlavným prvkom BionicTurtleWalker je pneumatický logický modul vyvinutý v rámci Cluster of Excellence "Living, Adaptive and Energy-autonomous Materials Systems (livMatS)" na Univerzite vo Freiburgu.
Pneumatický logický modul
Toto "riadiace centrum" korytnačky vykonáva úlohy, ktoré inak vykonávajú ventily a elektrické ovládacie prvky v pneumatických systémoch. To umožňuje presné ovládanie pohybov štyroch nôh a vyžaduje len jedno pripojenie hadice na prívod stlačeného vzduchu zvonku.
Vyvinuté pneumatické logické moduly majú oproti bežným systémom niekoľko výhod. Pozostávajú z dvoch ventilových komôr, s ktorými možno vykonávať logické operácie.
Vďaka svojej konštrukcii sa dajú vyrábať aditívne priamo z pružného materiálu a prevádzkovať s nízkym pneumatickým tlakom, čo výrazne znižuje výrobné náklady, zložitosť systému a prevádzkové náklady.
"Pneumaticko-logické riadenie otvára nové oblasti použitia pre úplne flexibilné mäkké roboty, kde by bežné, elektricky riadené systémy zlyhali."
Dr. Falk Tauber, Cluster of Excellence livMatS na Univerzite vo Freiburgu
Pružný a zároveň pevný materiál
Všetko - od brnenia cez pneumatický logický modul až po nohy BionicTurtleWalker - je vytlačené 3D tlačou a vyrobené z termoplastického polyuretánu (TPU). Tento materiál kombinuje vlastnosti gumy a plastu: Je odolný, flexibilný a zároveň robustný. Logický modul preto vydrží záťaže až do 900 kg.
To umožňuje deformáciu logického modulu a jeho následný návrat do pôvodného stavu. Z hľadiska obehového hospodárstva možno TPU roztaviť a opätovne použiť.
Výhľad a potenciál
Technológia pneumatických logických modulov s TPU je vhodná napríklad aj pre aplikácie, v ktorých ľudia a roboty priamo spolupracujú. Kombináciou niekoľkých modulov by sa dali vyrobiť pneumatické riadiace prvky pre pneumatické mäkké roboty, ktoré môžu mať ľubovoľný počet stupňov voľnosti.
To vedie k mnohým oblastiam použitia. Jeden samotný modul môže napríklad ovládať otváranie a zatváranie pneumatického chápadla. V prípade zložitejších aplikácií je možné moduly kombinovať a vyrábať ako blok alebo ich integrovať priamo do výhybiek.
"Keď skombinujeme ventilátor s flexibilnými materiálmi, stále je tu veľa inovácií, ktoré treba vyvinúť. Táto kombinácia má potenciál urobiť roboty ešte živšími."
Sebastian Schrof, konštruktér v tíme Festo bionics
Súčasť neuveriteľného stroja
BionicTurtleWalker je súčasťou výstavy Incredible Machine,výstavy k výročiu, ktorá oslavuje 100 roky spoločnosti Festo. Funguje na princípe Rube Goldbergovho stroja, v ktorom jeden impulz spúšťa ďalší. Neuveriteľný stroj predstavuje históriu automatizačnej technológie od minulosti až po súčasnosť a odráža naše rozmanité schopnosti a rozsiahle odborné znalosti.
