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INNOVAZIONE/ Storie di canguri bionici e altre macchine bio-ispirate

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Il Bionic Kangaroo di Festo  Il Bionic Kangaroo di Festo

Un esempio interessante è dato dal cosiddetto Fin Ray Effect, basato sul comportamento della pinna caudale dei pesci, che reagisce alla pressione con una contropressione, invece di allontanarsi. L’osservazione di questo modello biologico ha portato allo sviluppo di una pinza adattiva. I ricercatori ne hanno sviluppato il principio tecnico di funzionamento sulla base del modello naturale. Gli ingegneri hanno testato questa funzione attraverso diverse prove con oggetti bionici capaci di nuotare e volare, prima di arrivare a sviluppare un’applicazione reale in ambiente industriale. Ancora. Per il Bionic Tripod, prototipo della cinematica parallela, i progettisti hanno sviluppato il predecessore in forma di una “mano” di presa, completa e adattiva, che permette la presa sicura e delicata di oggetti fragili e di forma irregolare, senza rischio di romperli. Grazie alla forza applicata per accoppiamento geometrico all’area di presa, questo componente è ideale per la manipolazione di componenti e oggetti sensibili alla compressione, come nel caso dell’industria alimentare.

 

Quali sono le principali tecnologie applicate nei robot bionici?

All’interno dell’approccio innovativo aperto, tipico del Bionic Learning Network, le più recenti scoperte e le attuali tecnologie dai diversi settori della ricerca confluiscono nello sviluppo di modelli dimostrativi bionici e nella progettazione di prodotti innovativi. Comunque tengo a sottolineare che per noi la bionica non è da confondere con la biomimetica. Il nostro obiettivo non è quello di copiare la natura ma di trarre ispirazione e insegnamento dagli innumerevoli esempi di soluzioni intelligenti presenti in natura. In questa ottica la natura può dare importanti impulsi per un grande numero di settori applicativi; può essere utilizzata per progettare spazi di lavoro in modo ottimale, per gestire un team o ancora per migliorare applicazioni tecnologiche, che è il settore di interesse per eccellenza di Festo. L’evoluzione biologica può essere descritta come una strategia di ottimizzazione per l’adattamento degli organismi all’ambiente che li circonda, che porta a soluzioni altamente efficienti sotto il profilo energetico. Cosa potrebbe essere più ovvio che trasferire questi principi allo sviluppo di nuovi metodi e processi tecnologici e scoprire che cosa possa essere utilizzato in automazione?

 

Come progettisti, cosa state “imparando” dalla natura?

All’interno del Bionic Learning Network ci lasciamo ispirare dalla natura e impariamo ad attingere al vasto patrimonio di soluzioni intelligenti. Costruzioni leggere, integrazione di funzioni ed efficienza energetica sono solo alcuni degli esempi di come la tecnologia può imparare dalla natura. La bionica può influenzare l’automazione in modi diversi e sempre affascinanti. Nel contesto della tecnologie bio-ispirata, criteri come flessibilità, peso minimo in relazione alla massa movimentata e consumo energetico stanno acquistando una crescente rilevanza. La natura ci mostra in mille modi diversi come sia possibile raggiungere la massima performance con un minimo consumo di energia. Strategie di ottimizzazione, come costruzioni leggere, efficienza energetica e integrazione di funzioni sono incluse in molti dei nostri modelli bionici dimostrativi, come per esempio lo SmartBird oppure il Bionic Handling Assistant. Un altro aspetto è la comunicazione. Tutti gli animali comunicano tra loro per esempio a scopo di alimentazione o riproduzione. Questo richiede la produzione, la percezione e l’elaborazione di segnali in modo affidabile. Con le sue meduse AquaJelly abbiamo fatto il primo passo verso la comunicazione intelligente applicata al campo dell’automazione e della produzione. Come le meduse AquaJelly comunicano tra loro, allo stesso modo i robot dell’automazione di processo in futuro saranno in grado di parlarsi tra loro.

 

Stiamo parlando di idee e prototipi o anche di prodotti concreti?

Oltre a temi più concettuali come l’efficienza energetica e la comunicazione, siamo riusciti anche a integrare la bionica nello sviluppo di prodotti concreti, come alcuni di quelli che ho già nominato. La meccanica dei muscoli umani è alla base dello sviluppo di un muscolo pneumatico; questi muscoli sono stati integrati in numerosi oggetti come per esempio PowerGripper, Airacuda o Airic’s_arm. Il complesso profilo di movimento della pinna è stato adattato tecnicamente ed è ora implementato nella pinza adattiva, integrata nel Bionic Handling Assistant, nel Robotino XT e in molti altri modelli dimostrativi. Inoltre la sofisticata meccanica che permette ai gechi di arrampicarsi su superfici lisce come specchi, è stata studiata, compresa e trasferita nel NanoForceGripper, un sistema di presa ad alta efficienza, in grado di prelevare e rilasciare superfici lisce senza lasciare impronte o graffi.

 

Per la produzione dei manufatti utilizzate anche stampanti 3D?



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