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Dieser Roboter hat die Anmut eines gleitenden Mantarochen

Dieser Roboter hat die Anmut eines gleitenden Mantarochen

Die Ingenieurin Gabrielle Franzini wusste, dass sie sich dem Ingenieurwesen widmen wollte, nachdem sie auf ihrer staatlichen Wissenschaftsmesse den dritten Platz gewonnen hatte. Sie und ihr Team bauten einen Arduino-Mikrocontroller aus Pappe und Balsaholz. Trotz seiner Einfachheit genügte es, Franzini eine Leidenschaft zu vermitteln.

Schneller Vorlauf mehrere Jahre zum Soft Robotics Design-Wettbewerb 2016. Franzini schrieb sich am Worcester Polytechnic Institute ein, wo sie und ihr Team die College-Abteilung mit einem Roboter-Mantarochen gewannen.

[Bildquelle: Weiche Robotik]

Sie haben einen der effizientesten Schwimmer des Ozeans mit unglaublichem Erfolg nachgebildet.

"Es gibt eine gute Korrelation zwischen weicher Robotik und lebenden Organismen", sagte Franzini. Das Team verwendete eine Pumpe, Ventile und einen Mikrocontroller mit geringem Stromverbrauch. "Der Roboter wurde entwickelt, um zu gleiten", bemerkte sie.

[Bildquelle: Weiche Robotik]

Der größte Kampf bestand jedoch darin, dem Strahl genügend Unterstützung zu geben und dennoch flexibel zu sein. Die Gruppe entschied sich für einen PneuNets-Aktuator oder ein "pneumatisches Netzwerksystem" von Kammern innerhalb der Struktur.

[Bildquelle: Weiche Robotik]

Franzini hatte Erfahrung mit dem System durch ihre Arbeit mit SOLIDWORKS CAD.

[Bildquelle: Weiche Robotik]

Das Team entwickelte Simulationen, um herauszufinden, wie das Silikon modelliert werden kann.

"Wir konnten die Biegung in SOLIDWORKS vorhersagen", sagte Franzini. "Die Simulationen haben uns die Messungen für unser Silikonmodell gegeben."

[Bildquelle: Weiche Robotik]

Das von der WPI-Gruppe verwendete Tool ähnelt einem Mold Design Tutorial, das das Soft Robotics Toolkit auf seiner Website angeboten hat.

Das Team wollte, dass die Flügel einen Flex von 35 Grad erreichen. Dies ermöglichte einen normalen Antrieb. Die Flügel übertrafen das mit einem spektakulären 60-Grad-Flex.

Nach den endgültigen Ergebnissen des Teams verursachte der Rumpf des Roboters die größten Probleme:

"Der Rumpf aus Glasfaser hatte infolge des Herstellungsprozesses viele kleine Löcher. Mehrere Versuche, die Lecks abzudichten, waren letztendlich erfolglos. Dies führte zu der Entscheidung, die Funktion des Rumpfes gegenüber der hydrodynamischen Form zu priorisieren und zu einer einfachen zu wechseln Acrylbox zur Aufnahme der Komponenten und zur Unterstützung der Lamellen. "

Obwohl der neue Rumpf nicht ideal war, konnte er eine Dichtung halten und die elektronischen Komponenten vor Wasser und Temperatur schützen.

In einem Interview mit Engineering sagte Franzini, dass sie und ihr Team erfolgreich waren, auch wenn einige ihrer Pläne nicht eingehalten wurden:

"Wir haben einen ganzen Roboter von Grund auf entworfen und gebaut, mit Sanitäranlagen, Pumpen, Steuerungen ... und so vielen Iterationen der Prototypen."

Das WPI-Team ist nicht das erste, das versucht, die Flüssigkeitsbewegungen eines Strahls zu replizieren. Schauen Sie sich das Video unten vom BIER Lab der Universität von Kalifornien in San Diego an und testen Sie den Roboterstrahl unten.

Den vollständigen Bericht von Franzini und ihrem Team können Sie hier lesen.

Franzini und ihr Team haben die zweite Kategorie im Soft Robotics Design Wettbewerb gewonnen. Laut der Website des Wettbewerbs. "Der zweite ist ein Designwettbewerb für Studenten und Enthusiasten auf College-Ebene, um mithilfe der auf unserer Website verfügbaren Tools neuartige Roboter zu entwickeln."

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Ausgewähltes Bild mit freundlicher Genehmigung von Jon Hanson über Wikimedia

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