Инженерни истории

BionicFinWave – нов плуващ робот на Festo, вдъхновен от движенията на плавниците на морски животни

07.11.2018 г.

Зоологическата градина“ от бионични животни на Festo има нов обитател. Представяме ви BionicFinWave! Природата ни учи по впечатляващ начин кои са идеалните задвижващи механизми за придвижване във водна среда. За BionicFinWave екипът от специалисти по бионика на Festo е бил вдъхновен от вълнообразните движения на плавниците на морски животни, като турбеларията или сепията. Проектът дава импулс за разработване на автономни роботи, които могат да бъдат използвани за инспекция, измерване или събиране на данни в промишлени флуидни среди.



Механичното пресъздаване на сложната структура от мускули, която позволява на рибите да извиват телата си и да мърдат перките си, е сложна инженерна задача. Освен рибите има още много морски същества, които използват различни принципи на придвижване. Специалистите по бионика във Festo стигат до извода, че придвижване чрез вълнообразно движение на дългите плавници може лесно да бъде копирано. Резултатът е появата на робота BionicFinWave, който прилича на същество, което е плувало в моретата и океаните в праисторическото минало. BionicFinWave не е първият робот, използващ този принцип на движение. Основната разлика между него и всички негови предшественици обаче е простотата на конструкцията му. Плавниците му от мека силиконова пластмаса се задвижват само от два сервозадвижващи механизма.

 

Природен механизъм на плуване


Надлъжните плавници на турбелариите и сепиите са разположени от главата до опашката – по дължината на гърба, долната или горната страна или от двете страни на тялото. За да се придвижват във водна среда, тези животни използват плавниците си, за да генерират непрекъсната вълна, която преминава по цялата им дължина. Това вълнообразно движение изтласква водата назад, като генерира тяга за движение напред. BionicFinWave използва описания принцип за маневриране напред или назад.


 

Инженерите на Festo са създали задвижващ механизъм на плавниците, който специално да осигури бавно и прецизно движение. Подобно придвижване води до по-малка водна турбуленция, отколкото при използването на обикновен винтов задвижващ механизъм. Докато се придвижва в тръбните системи, подводният робот може да комуникира с външния свят чрез радиовръзка и да предава данни към таблет, например за текущите стойности на температурата и налягането.

 

Гъвкави силиконови плавници


Двата странични плавника на BionicFinWave са с дължина 370 mm и са изцяло изработени от силикон. Те са снабдени с армиращи и други поддържащи елементи, поради което са изключително гъвкави и могат да имитират напълно реалистично лекото движение на биологичния модел. За да може да извършва вълнообразното движение всеки от двата плавника е прикрепен към девет малки лоста под ъгъл от 45 градуса. Лостовете са задвижвани от два серводвигателя, разположени в корпуса на подводния робот. Два колянови вала предават усилието към лостовете, така че двата плавника могат да се движат независимо един от друг. По този начин те имат способността едновременно да генерират различни модели вълни. Например, за да направи завой, външният плавник се движи по-бързо от вътрешния по подобие на гъсеничната веригата на багер.


 

BionicFinWave се движи нагоре или надолу, като огъва тялото си в желаната посока. За да се осигури достатъчно гъвкавост на коляновите валове, между сегментите на лостовете са разположени универсални съединителни елементи. Коляновите валове, заедно със съединенията и буталния прът, са изработени от пластмаса чрез 3D печат.

 

Оптимално проектиран корпус с вградена бордова електроника


Останалите елементи от корпуса на BionicFinWave, които тежат само 430 g, също са произведени с 3D принтер. Това дава възможност да се реализира сложната геометрия на елементите. В тях има кухини, които осигуряват плавателност на тялото. В същото време водонепропускливите кухини осигуряват безопасно и компактно пространство за системата за контрол и настройка.

 


Сензорът за налягане и ултразвуковите сензори постоянно регистрират разстоянието на BionicFinWave до стените и дълбочината, на която се намира във водата. По този начин се предотвратяват сблъсъци с тръбата. Тази автономна и безопасна навигация изискваше разработването на компактни, ефективни и водонепропускливи или водоустойчиви компоненти, които могат да бъдат координирани и регулирани чрез подходящ софтуер.


Повече информация за Фесто ЕООД, марките, продуктите и услугите, които предлага у нас, реализации и актуални промоционални кампании, бихте могли да намерите в микросайта на фирмата в Борса.bg! Разберете още кои са активните постоянни и стажантски позиции на компанията, както и подробности за технологичните възможности и бъдещите ѝ планове за развитие от ТУК!

Източник на снимковия материал: Фесто ЕООДFesto

ПРОМО.bg

  • Електронни циркулационни помпи Lowara

    Електронни циркулационни помпи Lowara

    За да не бъде зимата дълга и студена! За да бъде топло и уютно в дома ви! Погрижете се за надеждността на отоплителната ви система. Доверете се на електронните циркулационни помпи серия Ecocirc XL на Lowara. Сега на специална цена!

  • Комплект разклонителни клеми WAGO Profi

    Комплект разклонителни клеми WAGO Profi

    Изкушаващо и тонизиращо есенно предложение от ТП ВАГО Контакттехник! Купете сега комплект разклонителни клеми WAGO Profi и си осигурете бързо и безопасно на 100% свързване. И не само това! Получавате и подарък  кафеварка Bialetti Moka Express.