仿生机器人是仿照鱼、蜘蛛和蝙蝠开发的

费斯托2018年的仿生动物的特点是一只会滚动或爬行的变形蜘蛛,一条自动在充满丙烯酸水的管道中机动的机器鱼,以及一个半自主飞行的蝙蝠机器人。

通过费斯托 2018年6月29日

费斯托2018年的仿生动物园来自其仿生学习网络,其特点是一只会滚动或爬行的变形蜘蛛,一条能自主地在充满丙烯酸水的管道中机动的机器鱼,以及一个半自主飞行的蝙蝠机器人,它的翼展超过7英尺(2.28米),能够自我改进飞行路线。仿生学习网络是一项正在进行的研究项目的一部分,该项目旨在基于对自然系统的研究,进一步推进工程、制造和材料科学。

BionicWheelBot的生物模型是flic-flac蜘蛛(Cebrennus rechenbergi),它生活在撒哈拉沙漠边缘的Erg Chebbi沙漠。就像flif -flac一样,BionicWheelBot以三脚架步态推进自己,用8条腿中的6条走路。要开始滚动,BionicWheelBot需要弯曲身体两侧的三条腿,形成一个轮子。行走时折叠起来的两条中下腿被伸出,将蜷缩起来的蜘蛛推离地面,并不断向前推进。由于其集成的惯性传感器,机器人总是知道自己在什么位置,什么时候必须再次启动。它滚动的速度比行走的速度快,而且可以滚动5%的坡度。

对于仿生鳍波,仿生学团队的灵感来自于海洋动物(如多衣鱼或墨鱼)的波浪鳍运动。通过这种形式的推进,水下机器人通过一个充满水的丙烯酸管系统自主地操纵自己。像BionicFinWave这样的自主游泳机器人可能被开发用于水、废水和其他过程工业中的检查、测量和数据采集等任务。在这个项目中获得的知识也可以用于制造软机器人组件的方法。

来自纵鳍的波动力使仿生鳍波可以向前或向后机动。翅片驱动单元特别适合缓慢,精确的运动,引起较少的湍流在水中比传统的螺杆推进驱动。当机器人通过管道系统时,它可以通过无线电与外界通信,并将温度和压力传感器读数等数据传输到移动设备上。两个侧翼完全由硅胶制成。

两个鳍可以彼此独立移动,通过这种方式同时产生不同的波浪模式,并在曲线中游动。仿生鳍波通过将身体弯曲到想要的方向向上或向下移动。曲轴、关节和活塞杆由塑料制成,作为3d打印工艺的整体部件。

BionicFinWave的其余部件也是3d打印的;这使得复杂的几何形状得以实现。压力和超声波传感器不断记录BionicFinWave与管壁的距离及其在水中的深度,以防止与管道系统发生碰撞。这种自主和安全的导航要求开发紧凑、高效、防水或防水的组件,可以通过适当的软件进行协调和调节。

为了模仿世界上最大的蝙蝠之一飞狐,仿生飞狐的翅膀运动学被分为初级和次级,所有关节都在同一平面上。为了使仿生飞狐能够在指定的空间内半自主地移动,机器人与运动跟踪系统通信。运动跟踪系统规划飞行路线并发出所需的控制命令。起降由操作员操作;飞行过程中自动驾驶仪会接管。存储在电脑上的预编程飞行路线指定了“仿生飞狐”执行飞行动作时所走的路线。机翼运动所需的有效实施预期的运动序列是由其机载电子计算。

仿生飞狐在飞行过程中优化了它的行为,并更精确地遵循每个电路的指定路线。覆盖在骨架上的创新薄膜是由仿生学团队为仿生飞狐特别开发的。它由两个密封箔和一个编织的弹性织物组成,它们在大约45,000个点焊接在一起。这种织物的蜂窝状结构可以防止飞行膜上的小裂缝增大。

即使织物受到轻微损坏,仿生飞狐也能继续飞行。由于其弹性,飞行膜即使在翅膀缩回时也几乎不会产生折痕。由于这种金属箔不仅有弹性,而且不透气,重量轻,它可能被用于其他飞行物体或服装设计和建筑领域。

费斯托

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