Fauna robotica

In miljoenen jaren evolutie heeft de natuur vele geraffineerde bewegingssystemen voortgebracht. Voor ingenieurs die robots willen perfectioneren, vormen deze belangrijke inspiratiebronnen. Wij laten enkele actuele technische en zeer geavanceerde ontwikkelingen zien.

De bionische vogel

Het mag dan wel speelgoed zijn, de Bionic Bird is allesbehalve gewoon speelgoed: hij ziet er niet alleen uit als een vogel, hij kan ook vliegen! De door een Frans bedrijf ontwikkelde Bionic Bird kan met een smartphone worden bestuurd. Hij haalt een snelheid tot 20 km/u en kan een afstand overbruggen van 100 m. Al heel lang droomden zijn ontwikkelaars van een elektrisch aangedreven vogel, maar die droom werd pas werkelijkheid na de opkomst van de lichte microtechnologie. De Bionic Bird, die slechts 9 g weegt, is nu een fascinerend alternatief voor de gangbare propellerdrones.

ANYmal

In 2009 zijn ingenieurs van het Robotics Systems Lab van de ETH Zürich begonnen met de ontwikkeling van een vierpotige robot die autonoom kan bewegen. De robot is bedoeld voor gebruik in zware omstandigheden. ANYmal kan rennen, hellingen op en af bewegen en zelfs op de liftknop drukken. De robot maakt met behulp van lasersensoren en camera's continu een kaart van zijn omgeving. Zo weet hij waar hij zich bevindt en kan hij de weg op ‘onbekend’ terrein vinden. ANYmal weegt ongeveer 30 kg, kan een lading tot 10 kg vervoeren en werkt twee uur op één accuading. Hij wordt gedistribueerd en verder ontwikkeld door ANYbotics, een spin off van ETH. In de toekomst zou de robot, die kan lopen, springen en klimmen, kunnen worden gebruikt voor inspecties, reddingsoperaties of in de entertainmentindustrie.

De onderwaterslang

Een modulaire onderwaterrobot in de vorm van een slang is ontwikkeld door de Noorse start-up Eelume. Hij wordt ingezet bij inspecties, onderhouds- en reparatiewerkzaamheden. Het slanke, flexibele lichaam van de robot kan grote afstanden overbruggen en ook plekken bereiken die voor conventionele onderwaterrobots niet toegankelijk zijn. De ingenieurs werken al tien jaar aan de slangenrobot en de ontwikkeling is nog niet afgelopen. In de toekomst is het de bedoeling dat de robot voor onbepaalde tijd op de bodem van de oceaan blijft, en wel bij een aanlegstation van waaruit hij in actie kan komen wanneer dat nodig is. De onderwaterslang is momenteel nog afhankelijk van een kabel. Maar hij is al flexibel en de bewegende verbindingsdelen maken het mogelijk om de slang als robotarm met gemonteerde gereedschappen in te zetten. maxon motor levert borstelloze gelijkstroommotoren in combinatie met aangepaste overbrengingen voor de verbindingsmodules.

De robotslang

Deze robot ziet er niet alleen uit als een slang, hij beweegt ook als een slang. Dankzij de onafhankelijke modules kan de SnakeBot bij broekspijpen en lantaarnpalen omhoogklimmen. Door zijn kleine diameter van 6 cm kan hij in kleine spleten kruipen, bijvoorbeeld na zware aardbevingen. De robot is ontwikkeld door de Carnegie Mellon University in Pittsburgh (VS) en heeft tot de oprichting van de start-up HEBI Robotics geleid. De huidige modules bevatten EC-flat 20 borstelloze platte motoren van maxon. Deze aandrijvingen leveren een hoog koppel en zijn bestand tegen korte overbelastingsfases, wat in deze toepassing een voordeel is. Per slang zijn ongeveer 20 modules nodig. Ze worden nu ook in andere "dieren” gebouwd.

Octofant

De ingenieurs van Festo komen steeds weer met verbazingwekkende bionische concepten voor de samenwerking tussen mens en robot. Dat geldt ook voor een van hun nieuwste ontwikkelingen: De BionicMotionRobot. De slurf van een olifant en de tentakels van een octopus waren model voor deze robot. Het resultaat is een pneumatische lichtgewichtrobot met twaalf vrijheidsgraden die een last van drie kilogram kan dragen. Net als zijn natuurlijke rolmodellen kan de BionicMotionRobot flexibel bewegen en is hij in staat om in drie verschillende richtingen tegelijk te buigen. De huid is tot stand gekomen door innovatieve vezeltechnologie, geïnspireerd op de spiervezels in de tentakels van een octopus. Zo is het volgens Festo mogelijk om het volledige krachtpotentieel van de kinematica te benutten.