BionicFinWave

05/07/2018
Robot sous-marin avec une propulsion par nageoires extraordinaire

Le turbellarié, la sèche et le gymnarque du Nil ont un point commun : pour avancer, avec leurs nageoires longitudinales, ils génèrent une vague continue qui se pousse en avant sur toute sa longueur. C'est avec ce mouvement de nageoire ondulant que le BionicFinWave se déplace également par un système de tube en verre acrylique. Ce faisant, le robot sous-marin autonome peut communiquer avec le monde extérieur et transmettre des données, comme les valeurs de capteur saisies pour la température et la pression, à une tablette.

Les nageoires longitudinales des modèles naturels vont de la tête à la queue et se trouvent sur le dos, le ventre ou encore des deux côtés du corps. Avec le mouvement ondulant des nageoires, ces animaux maritimes/poissons poussent l'eau vers l'arrière, créant ainsi une course d'avance. À l'inverse, ils peuvent également nager à reculons de cette façon et, en fonction de l'ondulation, générer une force ascensionnelle, descensionnelle, voire un déplacement latéral.

Des nageoires souples en silicone pour des déplacements fidèles à la nature


Pour se déplacer, le BionicFinWave utilise ses deux nageoires latérales. Elles sont entièrement coulées en silicone et se passent d'entretoises ou d'autres éléments de support. Ainsi, elles sont extrêmement souples et peuvent donc réaliser de façon fidèle à la nature les mouvements de vague fluides des modèles biologiques.

Pour ce faire, les deux nageoires sont fixées à gauche et à droite à chaque fois sur neuf petits bras de levier. Ces derniers sont entraînés par deux servomoteurs qui sont montés dans le corps du robot sous-marin. Deux arbres d'entraînement adjacents transmettent la force vers les leviers de sorte que les deux nageoires puissent être en mouvement individuellement. Ainsi, elles peuvent générer différentes ondulations qui conviennent particulièrement à un déplacement lent et précis et qui forme moins de tourbillons d'eau qu'une propulsion d'hélice traditionnelle par exemple.

Pour faire un virage, la nageoire extérieure se déplace par exemple plus rapidement que la nageoire intérieure, comparable avec les chaînes d'une excavatrice. Un troisième servomoteur sur la tête du BionicFinWave commande le fléchissement du corps, lui permettant de nager vers le haut et le bas. Pour que les arbres d'entraînement soient souples et aptes au fléchissement, une articulation à cardan est placée entre chaque segment de levier. Pour ce faire, les arbres d'entraînement y compris les articulations et la bielle en plastique ont été fabriqués en une pièce via l'impression 3D.

Interaction intelligente entre différents composants

Les autres éléments du corps du BionicFinWave résultent également d'une impression en 3D. Avec leurs cavités, ils servent de corps flottants. En même temps, sur un espace très restreint, l'ensemble de la technique de régulation et de commande est monté de façon étanche, sûre et coordonnée. Ainsi, à l'avant du corps, en plus de la platine avec processeur et module radio, on trouve également un capteur de pression ainsi que des capteurs ultra-sons. Ils mesurent en permanence les écarts entre les parois ainsi que la position en profondeur dans l'eau et évitent ainsi les collisions avec le système de tube.

Nouveaux courants de pensée et nouvelles impulsions pour l'industrie de process.

Avec le support technologique bionique, notre Bionic Learning Network apporte une fois de plus des impulsions en vue du futur travail avec les robots autonomes et de nouvelles technologies d'entraînement pour l'intervention dans les liquides. Il serait envisageable de perfectionner les concepts comme le BionicFinWave pour des tâches comme les contrôles, les séries de mesures ou des collectes de données, par exemple, pour l'ingénierie hydraulique et la technologie de traitement des eaux usées ou d'autres domaines de l'industrie de process. En outre, les connaissances acquises dans le cadre du projet peuvent être utilisées pour la fabrication de composants de la robotique molle.


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