เต่าเดินอยู่บนบกในบริเวณระเบียง เมื่อเติมอากาศอัด BionicTurtleWalker จะดันขาลงในแนวเฉียงและดันตัวเองไปข้างหน้าพร้อมๆ กัน ซึ่งเป็นการเคลื่อนที่ในลักษณะเดียวกับแบบจำลองธรรมชาติของตัวหุ่นยนต์เอง หัวใจสำคัญของ BionicTurtleWalker คือโมดูลลอจิกแบบนิวแมติกที่พัฒนาโดย Cluster of Excellence “Living, Adaptive and Energy-autonomous Materials Systems (livMatS)” ที่ University of Freiburg
โมดูลลอจิกแบบนิวแมติก
“ศูนย์ควบคุม” ของหุ่นยนต์เต่านี้ทำหน้าที่ควบคุมงานที่ปกติวาล์วและระบบควบคุมไฟฟ้าในระบบนิวแมติกทำอยู่ วิธีนี้ทำให้สามารถควบคุมการเคลื่อนไหวของขาทั้ง 4 ขาได้อย่างแม่นยำ และต้องเชื่อมต่อท่อเพียงอันเดียวจากภายนอกเพื่อจ่ายอากาศอัด
โมดูลลอจิกแบบนิวแมติกที่พัฒนาขึ้นนั้นมีข้อได้เปรียบเหนือระบบแบบเดิมหลายประการ โมดูลประกอบด้วยห้องวาล์ว 2 ห้อง ซึ่งสามารถดำเนินการบูลีนได้
การออกแบบในลักษณะดังกล่าวทำให้สามารถผลิตเพิ่มเติมได้โดยตรงจากวัสดุที่มีความยืดหยุ่น อีกทั้งยังทำงานที่แรงดันลมต่ำอีกด้วย ซึ่งช่วยลดต้นทุนการผลิต ความซับซ้อนของระบบ และต้นทุนการดำเนินงานได้อย่างมาก
“ระบบควบคุมลอจิกแบบนิวแมติกช่วยเปิดพื้นที่การใช้งานใหม่ๆ สำหรับหุ่นยนต์อ่อนที่มีความยืดหยุ่นอย่างสมบูรณ์ ซึ่งระบบควบคุมด้วยไฟฟ้าแบบดั้งเดิมอาจใช้ไม่ได้ผล”
Dr. Falk Tauber Cluster of Excellence livMatS (livMatS) แห่ง University of Freiburg
วัสดุที่มีความยืดหยุ่น แต่แข็งแรง
ทุกสิ่งทุกอย่างตั้งแต่เกราะ โมดูลลอจิกแบบนิวแมติก ไปจนถึงขาของ BionicTurtleWalker ได้รับการพิมพ์แบบ 3 มิติและทำจากเทอร์โมพลาสติกโพลียูรีเทน (TPU) วัสดุนี้ผสมผสานคุณสมบัติของยางและพลาสติกเข้าด้วยกัน: ซึ่งมีความทนทาน ยืดหยุ่น และแข็งแกร่ง ดังนั้นโมดูลลอจิกจึงรับน้ำหนักบนพื้นผิวได้สูงถึง 900 กก.
การรับน้ำหนักดังกล่าวจะทำให้โมดูลลอจิกผิดรูปแล้วกลับคืนสู่สภาพเดิมได้ เนื่องจากเป็นวัสดุที่ใช้กันในเศรษฐกิจหมุนเวียน TPU สามารถหลอมละลายและนำกลับมาใช้ใหม่ได้
แนวโน้มและศักยภาพ
เทคโนโลยีโมดูลลอจิกแบบนิวแมติกที่ทำจาก TPU ยังเหมาะสำหรับการใช้งานที่มนุษย์และหุ่นยนต์ทำงานร่วมกันโดยตรงอีกด้วย การรวมโมดูลหลายๆ โมดูลเข้าด้วยกันทำให้สามารถผลิตองค์ประกอบการควบคุมแบบนิวแมติกสำหรับหุ่นยนต์อ่อนได้ ซึ่งสามารถปรับได้อย่างอิสระและหลายองศา
ปัจจัยดังกล่าวส่งผลให้สามารถใช้งานได้หลากหลาย ตัวอย่างเช่น โมดูลเพียงโมดูลเดียวก็สามารถควบคุมการเปิดและปิดของกริปเปอร์นิวแมติกได้แล้ว สำหรับการใช้งานที่ซับซ้อนมากขึ้น สามารถรวมโมดูลเข้าด้วยกันและผลิตเป็นบล็อกหรือรวมเข้ากับหุ่นยนต์อ่อนโดยตรงได้
“เมื่อเราผสมผสานอากาศเข้ากับวัสดุที่มีความยืดหยุ่นก็พบว่ายังคงมีนวัตกรรมที่ต้องพัฒนาอีกมาก การผสมผสานนี้มีศักยภาพที่จะทำให้หุ่นยนต์มีชีวิตชีวามากยิ่งขึ้น”
Sebastian Schrof นักออกแบบในทีม Bionic ของ Festo
ส่วนหนึ่งของ Incredible Machine
BionicTurtleWalker เป็นส่วนหนึ่งของ Incredible Machineซึ่งเป็นหุ่นยนต์เฉลิมฉลองครบรอบ 100 ปีของ Festo หุ่นยนต์ทำงานตามหลักการของ เครื่องรูบโกลด์เบิร์ก (Rube Goldberg Machine) ที่แรงกระตุ้นหนึ่งจะเป็นตัวกระตุ้นให้เกิดแรงกระตุ้นถัดไป Incredible Machine แสดงให้เห็นถึงประวัติศาสตร์ของเทคโนโลยีอัตโนมัติตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบันและสะท้อนให้เห็นถึงทักษะที่หลากหลายและความเชี่ยวชาญที่ครอบคลุมของเรา
