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仿生科技 解決未來工廠各方面問題

通過eMotionSpheres,Festo展示了如何利用多方位網路實現若干物體在三維空間裡相互協調,並且不發生任何碰撞。
通過eMotionSpheres,Festo展示了如何利用多方位網路實現若干物體在三維空間裡相互協調,並且不發生任何碰撞。

2013年研究BionicOpter期間所掌握的知識,如今被用於設計自我調整推進器。開發人員在人造蜻蜓上採用振翅原理,並將其移植到球體所使用的獨特驅動裝置上。這些自我調整型驅動可提供效率相同的前進及後退推動力。每個球體的直徑都是95cm,中心用氦氣填充。球體定期在充電站自動充電時,則可連續飛行數天,並且無需任何人為操作。

憑藉eMotionSpheres裝置以及通過其獲取的室內GPS,Festo解決了未來工廠各個方面的問題,比如人機交互的安全性和易用性,或者技術系統的自動化與自我調整行為。

該系統允許在任何時候進行受控的人工干預,因此為將來的工作空間增添了新的可能性。在物流領域,該系統可用於監視小型機器人或車輛功能是否正常。此外,該系統自然還可在商品交易會、博物館或大型室內活動充當遊客的導向系統。

DualWingGenerator—利用撲翼原理的發電裝置

通過DualWingGenerator,Festo開發出一個獨具特色的技術平台,並成為仿生學習網路的組成部分。該平台發電時使用的不是轉子葉片,而是兩對水準放置的翅膀。

該系統採用的原理是將自然界中的撲翼原理顛倒過來:鳥類通過扇動翅膀以獲取在空中飛行所必須的動力。而另一方面,像DualWingGenerator這樣的靜態系統則是從空氣的流動中獲取動能。

鳥類翅膀上下扇動的運動在此處轉化為旋轉運動,然後由集成電機將獲取的動能轉化成電能。DualWingGenerator可自行優化調節,使自身適應各種不同風力條件。

在效率方面,該系統絲毫不遜色於傳統的小型風電站,並且能在風速較低的條件下產生極為驚人的經濟效益:當風速在4到8m/s時,即相當於歐洲中部地區地面的常見風速,DualWingGenerator的電能輸出遠遠勝過傳統的小型風電站。

MultiChoiceGripper—根據人手設計的可變式夾鉗

MultiChoiceGripper擁有運動靈活、適應性強的鉗形指,可實現多種獨具特色的抓握形式。其鉗形指可隨意切換位置,因此無需進行任何轉換,即可沿相互平行的方向或圍繞中心位置進行抓握。夾鉗基體上的兩個可旋轉鉗形指插槽是實現這一功能的關鍵,這兩個插槽既可圍繞中心點佈置,也可位於第三個鉗形指的對面。

該設計的靈感源自於人手上於其它手指相對的大拇指。大拇指可根據其它手指的情況旋轉130°。MultiChoiceGripper上安裝的鉗形指元件數量可根據實際需求從2根到6根不等。除Fin Ray鉗形指外,該裝置還可以安裝另外兩種型號的鉗形指。

由於採用的自我調整鉗形指具有Fin Ray結構,MultiChoiceGripper絕不僅是抓握方向可變,因為鉗形指本身就可改變抓握方向,以適應大量物體的不同外形。

因此,該裝置可抓握各種形狀不同並且極為敏感的物體,而無需另外採用感測器或控制技術。自我調整Fin Ray鉗形指設計於2009年,當時用於仿生FinGripper,如今已經歷了不斷地改進與完善。例如,從2014年起,這些鉗形指開始採用食品級聚亞安酯,這也就意味著它們可用於食品行業。(本文由Festo提供,尤嘉禾整理)