A Festo Bionikai részlegén két éve foglalkoznak a kenguruk mozgásának és az ugrások mechanikai modelljének minél pontosabb leírásával. A kenguruk mozgási mechanikájának tanulmányozása során megértették, hogyan lehetséges energiát tárolnia a lábaiban, majd ezt az energiát a következő ugrásnál ismét felhasználnia. Elsősorban egy, a kenguru-hoz hasonló, ugráló robot megalkotása volt a cél, de ezeket az ismereteket a jövőben más alkalmazásokban is fel tudják majd használni.
A valóságos kenguruk mozgásához hasonlóan a Festo BionicKangaroo névre keresztelt robotja is képes az ugrásból energiát visszanyerni, melyet a következő ugráshoz felhasznál. A pontos megvalósításhoz kifinomult vezérlésre és a mozgást megvalósító stabil kinematikára volt szükség, és ha ez még nem lenne elég, a robot kézmozdulatokkal vezérelhető.
A robot könnyűszerkezetes vázra épült és mind elektromos, mind pneumatikus hajtások találhatók benne. Az energiaellátásról egy pneumatikus energiatároló, illetve egy kompresszor gondoskodik. Az ugrás megvalósításához mindkét rendszerre egyidejűleg van szükség, az elosztás Festo MHE2 mágnesszeleppel oldották meg. Az elektromos energiát Lítium polimer elemek tárolják, melyek a mágnesszelepeket, az elektromos hajtást és a Festo CECC vezérlést látják el a szükséges energiával.
Egy speciális karpánt segítségével irányítható a robot kenguru. A karpánt rögzíti a viselője karmozdulatait. A jeleket Bluetooth kapcsolaton keresztül juttatja el a kenguru vezérléséhez, majd a mozdulatoknak megfelelően interakcióba lép a kezelővel.
A robot, miközben áll a talajjal három ponton érintkezik, a két lábánál, illetve a farkánál. A farok biztosítja a megfelelő egyensúlyt az ugrás közben is. Egy elektromotor vezérli a farok szöghelyzetét és elvégzi a szükséges korrekciókat, például, mikor a lábakat ugrás közben előre kell mozgatni a megérkezéshez. Ezeket a lábakat is szervomotorok mozgatják, melyek a robot csípő és a combi részén találhatóak, így előre hátra egyaránt képesek azokat mozgatni.
Festo DSNUP 20 könnyűszerkezetes pneumatikus munkahengerek találhatók mindkét lábon, melyek a hajlításokat végzik. A térd és a boka úgynevezett pozitív kinematikus egységen keresztül kapcsolódik, mellyel összehangolt mozgást lehet megvalósítani.
Az Achilles-ínt rugalmas gumi csatlakozó helyettesíti, mely párhuzamos a munkahengerekkel. A rugalmas csatlakozás csillapítja a megérkezést, elnyeli a kinetikus energiát és újra felhasználja a következő ugráshoz. A robot vezérléséhez valós idejű adatgyűjtést használnak, mely adatokat komplex algoritmus értékel és ennek megfelelően mozgatja a robot részegységeit.
Azon túl, hogy sikerült robottal megvalósítani egy olyan bonyolult mozgási feladatot, mint egy kenguru ugrálása, számos más szempontból is fontos előrelépés. A rendszerben sikerült elhelyezni a szükséges eszközöket, a rendelkezésre álló ki tér ellenére, valamint a tömeget is sikerült minimálisra csökkenteni. A megbízható, valós idejű vezérlés a bizonyítéka a Festo vezérléstechnikai fejlesztéseinek, legyen szó akár bionikáról, akár a hétköznapi ipari környezetről.
Forrás: festo.com