Wer sich fragt, wie optimale Antriebssysteme für bestimmte Schwimmbewegungen aussehen, der sollte bei der Natur ganz genau hinsehen. Um sich fortzubewegen, erzeugen Meeresstrudelwurm und Sepia mit den Flossen eine durchgängige Welle, die sich entlang ihrer gesamten Länge voranschiebt. Für den BionicFinWave hat sich unser Bionik-Team von dieser undulierenden Flossenbewegung inspirieren lassen. Die Undulation drückt das Wasser nach hinten, wodurch ein Vorwärtsschub entsteht. Mit diesem Prinzip manövriert sich der BionicFinWave vorwärts oder rückwärts durch ein Rohrsystem aus Acrylglas.
Individuell bewegte Flossen
Die beiden Seitenflossen des BionicFinWave sind komplett aus Silikon gegossen und kommen ohne Verstrebungen oder andere Stützelemente aus. Sie sind links und rechts jeweils an neun kleinen Hebelarmen befestigt, die wiederum von zwei Servomotoren angetrieben werden. Zwei anliegende Kurbelwellen übertragen die Kraft auf die Hebel, sodass sich die beiden Flossen individuell bewegen lassen und unterschiedliche Wellenmuster generieren können. Sie eignen sich besonders für eine langsame und präzise Fortbewegung und wirbeln weniger Wasser auf als beispielsweise ein Schraubenantrieb. Damit die Kurbelwellen entsprechend flexibel und biegsam sind, sitzt zwischen jedem Hebelsegment ein Kardangelenk. Dazu wurden die Kurbelwellen inklusive der Gelenke und des Pleuels aus Kunststoff in einem Stück im 3-D-Druck-Verfahren gefertigt.
Hohlräume als Auftriebskörper
Auch die restlichen Körperelemente des BionicFinWave sind im 3-D-Verfahren gedruckt. Mit ihren Hohlräumen fungieren sie als Auftriebskörper. Gleichzeitig ist hier auf engstem Raum die gesamte Steuerungs- und Regelungstechnik wasserdicht und sicher verbaut und aufeinander abgestimmt.
Impulse für die Prozessindustrie
Mit dem bionischen Technologieträger setzt unser Bionic Learning Network einmal mehr einen Impuls für die zukünftige Arbeit mit autonomen Robotern und neuen Antriebstechnologien im Einsatz in flüssigen Medien. Denkbar wäre es, Konzepte wie den BionicFinWave für Aufgaben wie Inspektionen, Messreihen oder Datensammlungen weiterzuentwickeln – etwa für die Wasser- und Abwassertechnik oder andere Gebiete der Prozessindustrie.
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