Черепахи живуть на нашій планеті з незапам'ятних часів і пересуваються по суші повзком. BionicTurtleWalker — крокуючий робот, натхненний черепахою, — також повзає. Він виготовлений повністю з одного матеріалу за допомогою 3D-принтера і, завдяки пневматичному логічному модулю, не потребує жодної електроніки, батарейок чи зубчастих коліс.
Черепахи пересуваються на суші кроком хрест-навхрест. Коли BionicTurtleWalker наповнюється стисненим повітрям, він одночасно опускає свої діагонально розташовані ноги вниз і штовхає себе вперед — так само, як і його природна модель. Центральним елементом BionicTurtleWalker є пневматичний логічний модуль, розроблений Кластером передового досвіду "Живі, адаптивні та енергонезалежні матеріальні системи (livMatS)" у Фрайбурзькому університеті.
Цей "центр управління" черепахи виконує завдання, які в пневматичних системах виконують клапани та електричні елементи керування. Це дозволяє точно контролювати рухи чотирьох ніг і вимагає лише одного шланга для подачі стисненого повітря назовні.
Розроблені пневматичні логічні модулі мають низку переваг над традиційними системами. Вони складаються з двох клапанних камер, з якими можна виконувати булеві операції.
Завдяки своїй конструкції вони можуть бути виготовлені адитивним способом безпосередньо з гнучкого матеріалу й експлуатуватися з низьким пневматичним тиском, що значно знижує виробничі витрати, складність системи й експлуатаційні витрати.
Доктор Фальк Таубер, Кластер передового досвіду livMatS у Фрайбурзькому університеті
Все — від панциру до пневматичного логічного модуля і ніг BionicTurtleWalker — надруковано на 3D-принтері та виготовлено з термопластичного поліуретану (TPU). Цей матеріал поєднує в собі властивості гуми та пластику: Він довговічний, гнучкий і водночас міцний. Таким чином, логічний модуль може витримувати навантаження до 900 кг.
Це дозволяє логічному модулю деформуватися, а потім повернутися до початкового стану. З точки зору циркулярної економіки, TPU може бути переплавлений і використаний повторно.
Технологія пневматичних логічних модулів з TPU також підходить, наприклад, для застосувань, в яких люди і роботи працюють безпосередньо разом. Комбінуючи кілька модулів, можна створити пневматичні елементи керування для пневматичних м'яких роботів, які можуть мати будь-яку кількість ступенів свободи.
Це відкриває широкі можливості застосування. Наприклад, один модуль може керувати відкриттям і закриттям пневматичного захвату. Для більш складних застосувань модулі можуть бути об'єднані і виготовлені у вигляді блоку або інтегровані безпосередньо в дефлектор.
Себастьян Шроф, дизайнер у команді біоніки Festo
BionicTurtleWalker, що ходить, є частиною " Incredible Machine", ювілейного стенду, присвяченого 100-річчю компанії Festo. Він працює за принципом машини Руба Голдберга, в якій кожен попередній імпульс запускає наступний. Incredible Machine демонструє історію технології автоматизації від минулого до сьогодення і відображає наші різноманітні навички та великий досвід.
This project is part of the Bionic Learning Network where nature meets technology.
Together with institutes, universities and partners, we are researching biological principles in order to develop innovative ideas and solutions for our core business in automation technology and technical education. Find out more about the Bionic Learning Network or discover other exciting topics related to Festo in our blog.
Find out more