Chúng ta có thể học được gì từ thiên nhiên? Những kỹ năng nào từ thế giới động vật có thể được sử dụng cho các ứng dụng công nghiệp? Chúng tôi đã làm việc với những câu hỏi này trong Mạng học tập Bionic từ nhiều năm. Liên kết với các trường đại học, học viện và các công ty phát triển, chúng tôi đã thiết kế các phương tiện nghiên cứu có các nguyên tắc kỹ thuật cơ bản bắt nguồn từ tự nhiên. Một chủ đề lặp đi lặp lại là các chuyển động và chức năng độc đáo của vòi voi.
Với trợ lý xử lý sinh kỹ thuật (2010), BionicMotionRobot (2017) và BionicSoftArm (2019), một loạt cánh tay robot nhẹ bằng khí nén đã xuất hiện theo thời gian. Với cấu trúc ống thổi linh hoạt, chúng có thể dễ dàng thực hiện các chuyển động chảy của mô hình tự nhiên. Trong quá trình phát triển hơn nữa, các giải pháp đào tạo kỹ thuật sinh học ngày càng trở nên nhỏ gọn hơn, được chế tạo nhỏ hơn và có thể được đưa vào hoạt động nhanh hơn.
Đối với Bionic E-Trunk bằng gỗ, các nhà phát triển của chúng tôi, hợp tác với trung tâm cơ điện tử và công nghệ tự động hóa từ Saarbrücken, đã thúc đẩy ý tưởng thu nhỏ hơn nữa và lần đầu tiên thực hiện các hình thức chuyển động tự nhiên bằng truyền động điện.
Bionic E-Trunk được tạo thành từ hai đoạn dài 140 mm và có đường kính nhỏ dần. Ở trung tâm của nó chạy một cấu trúc làm bằng vật liệu in 3D và một thanh siêu đàn hồi để ổn định theo chiều dọc. Các dây mỏng làm bằng vật liệu kim loại đặc biệt, được gọi là hợp kim bộ nhớ hình dạng, được sắp xếp xung quanh trung tâm này, giống như một cột sống.
Tùy thuộc vào nhiệt độ, hợp kim bộ nhớ hình dạng tồn tại ở hai cấu trúc khác nhau: Nếu nó được nung nóng - ví dụ với sự trợ giúp của điện - các dây dẫn ngắn lại. Khi nguội, chúng "ghi nhớ" hình dạng trước đó và trở lại vị trí ban đầu của nó. Bằng cách này, Bionic E-Trunk có thể được uốn cong riêng lẻ và có kiểm soát theo bất kỳ hướng không gian nào. Các dây càng mỏng, chúng nóng lên và nguội lại nhanh hơn và do đó phản ứng trực tiếp hơn với sự điều khiển của chúng.
Khi thiết lập giải pháp đào tạo kỹ thuật, các nhà phát triển đã chọn một cách sắp xếp tương tự như cách được sử dụng trong các dự án đường trục dẫn động bằng khí nén trước đây. Ba bó dây, mỗi bó gồm hai hoặc bốn dây riêng lẻ, được lắp vào mỗi đoạn. Tùy thuộc vào kích hoạt riêng biệt của các dây, nó có thể được điều khiển theo một hướng xác định. Tương tác với nhau, các cơ nhân tạo này trong các phần tử đảm bảo chuyển động trôi chảy và linh hoạt của Bionic E-Trunk.
Nhờ trọng lượng thấp chỉ 12 gram, vòi có thể dễ dàng di chuyển nhờ các bộ truyền động làm bằng hợp kim ghi nhớ hình dạng. So với các nguyên tắc truyền động khác, chúng có tỷ lệ công suất trên trọng lượng cao nhất.
Kết hợp với một bộ gắp siêu nhỏ, Bionic E-Trunk có thể được sử dụng để xử lý các vật thể nhỏ. Ngoài ra, một quy trình định lượng trong lĩnh vực giải pháp cho công nghệ sinh học sẽ có thể thực hiện được với giải pháp đào tạo kỹ thuật này. Một ống mềm có thể được gắn vào mặt bên của cấu trúc cho mục đích này. Điều này có thể được sử dụng để loại bỏ chất lỏng từ các bình và chuyển chúng sang các thùng chứa khác. Việc cung cấp các luồng không khí mục tiêu để làm sạch các nút thắt cổ chai cũng có thể hình dung được.
Trong khi những người tiền nhiệm bằng khí nén chỉ thể hiện khả năng nắm chặt các vật thể một cách tích cực, thì Bionic E-Trunk có thể được sử dụng để thực hiện các chức năng khác của vòi voi: hấp thụ và giải phóng chất lỏng hoặc không khí.