De natuur brengt mensen steeds weer op ideeën. Een van de belangrijkste trekkers op de Hannover Messe was te vinden op de stand van Festo, dat binnen het Bionic Learning Network een zwevende kwal demonstreerde. Deze Airjelly heeft ook een broertje onder water, de AquaJelly. Maar ook elders in Duitsland wordt driftig gewerkt aan nieuwe technieken, die zijn gebaseerd op de natuur.
De AquaJelly is een kunstmatige autonome kwal in water met een zelfsturend systeem. De constructie bestaat uit een lichtdoorlatende halve bol en acht tentakels die voor de voortstuwing zorgen. In het centrum van de kwal bevindt zich een waterdicht, lasergesinterd druklichaam. Dit bevat een centrale elektrische aandrijving, twee lithiumion-polymeer-batterijen, de oplaadregeling daarvoor plus de servomotoren voor de tuimelschijf. De besturing van de AquaJelly in een driedimensionale ruimte gebeurt door gewichtsverplaatsing.
Elke kwal beslist autonoom op grond van zijn toestand welke actie hij onderneemt. Als veel AquaJellies met communicatieve mogelijkheden worden uitgevoerd, kunnen ze optreden als zwerm, die zich dan als een hoger ontwikkeld systeem gedraagt. Als men dit principe overzet op de automatisering, kunnen grote taken worden uitgevoerd door kleine systemen die doelgericht samen opereren.
De AirJelly lijkt technisch op zijn soortgenoot in het water, maar nu zweeft het toestel in de lucht. Hele volksstammen keken in Hannover met open mond naar de capriolen die het ‘dier’ op de stand van Festo uithaalde.
AirArm en YoYo
De AirArm is geïnspireerd door de poten van kreeften en sprinkhanen en de wijsbeweging van mensen. Het gaat hier om een tweedelige arm met buitenliggend skelet die wordt aangedreven door pneumatische spieren. Het technische doel van de constructie is om vanuit één punt in één punt zoveel mogelijk daarvan verwijderde punten te bereiken in een werkruimte in de vorm van een halve bol. Als algemeen technisch principe is een tweedelig klapsysteem met tegen elkaar inwerkende spieren als aandrijfpaar gekozen.
De driehoekige uitsparingen van de armmodule zijn een nabootsing van de opbouw van het buitenskelet van een sprinkhaan. De kruislings versprongen cardanassen in de poot (die is afgekeken van een kreeft) in combinatie met aangepaste segmentlengten zijn bij reikbewegingen in een halve bolvormige werkruimte voldoende flexibel. De besturing is volledig modelgebaseerd ontworpen.
De YoYo bestaat uit drie onafhankelijke en qua grootte verschillende jojoschijven. Ze zijn uitgevoerde als verschillende soorten Maxwell-wielen en worden steeds door een pneumatische spier aangedreven. Elke spier is loodrecht vast opgehangen en wordt vanaf het ophangpunt voorzien van lucht. Voor het spelen met de jojo moet op het juiste tijdstip de juiste hoeveelheid energie worden toegevoerd. Besturing en regeling, gecombineerd met intelligente sensoren, maken dit mechatronisch totaalontwerp mogelijk.
Bionische manipulatoren
Niet alleen Festo kijkt naar de natuur. Ook elders in de Bondsrepubliek worden systemen ontwikkeld en bestudeerd die hun oorsprong vinden bij levende wezens. In het kader van het BioRob project van het Bondsministerie voor Onderwijs en Onderzoek werken zes partijen samen aan een bionische manipulator. De robot wordt ontwikkeld voor taken in de automatiseringstechniek waarvoor conventionele industriële robots tot nu toe niet erg geschikt zijn. De passieve soepelheid heeft een groot veiligheidsvoordeel, waardoor de bionische robot zonder extra inspanningen ten behoeve van de veiligheid direct in de omgeving van de mens kan worden gebruikt. De grootte en het draagvermogen van de Biorob zijn vergelijkbaar met die van de menselijke arm.
Een uitgebreide beschrijving van de diverse projecten vindt u in het mei-nummer van Aandrijftechniek.
