3 An den zum Körper hin verlaufenden (proximalen) Flügelachsen greift ein spezieller Schlagmechanismus an, der beide Flügel synchron bedient und für den kräftigen Auf- und Abschlag zur Vortriebserzeugung sorgt. Die Kraft liefert ein einziger starker Elektromotor, über dessen Drehzahl zugleich die Flügelschlagfrequenz geregelt wird. Die Kraftübertragung auf die Flügel erfolgt über ein Hebelsystem, in das ein weiterer Stellservo eingebunden ist, der durch eine leichte Verschiebung der Drehpunkte die wirksamen Hebellängen und damit das Übersetzungsverhältnis ändern kann. Damit wird die Schlagamplitude geregelt. Die gesamte Mechanik ist so konzipiert, dass im Zusammenspiel mit der elastischen Flügelverwindung die Kinematik des Unterwasserfliegens der Pinguine nahezu perfekt nachgebildet wird, die Schlagzyklen praktisch als selbstregelnder Automatismus ablaufen und insgesamt nur ein minimaler Steueraufwand zum Manövrieren erforderlich ist. Die Manöver werden durch eine intelligente 3D-Sensorik unterstützt, die im vorliegenden Fall allerdings einer ganz anderen Tiergruppe entlehnt wurde. Zur Analyse des Umfeldes wurden die Pinguine mit einem speziellen 3D-Sonar ausgestattet, das ähnlich den Delfinen und Fledermäusen mit breitbandigen UltraschallSignalen arbeitet. Dieses ermöglicht es ihnen, ihre Lage im Raum zu bestimmen, fortlaufend die Abstände zu den Begrenzungen des Wasserkörpers zu messen, Kollisionen zu vermeiden und eigenständig zu navigieren. Zur Tiefennavigation im Freiwasser steht zudem noch ein separater Drucksensor zur Verfügung. Einige Bewegungsabläufe wurden zu elementaren Basismanövern kombiniert und programmtechnisch vorgegeben. Das Weitere übernimmt die intelligente Bordelektronik, die es den Pinguinen ermöglicht, eigenständig zu navigieren und in der Interaktion mit den anderen Gruppenmitgliedern flexible Verhaltensmuster zu entwickeln. AquaPenguin – Technologieträger für die Automatisierungstechnik von morgen Die bionischen Pinguine veranschaulichen, was Lernen von der Natur bedeutet. Durch die Verwendung innovativer technischer Materialien und die schöpferische Kombination unterschiedlicher Konstruktions- und Funktionsprinzipien können neue Gestaltungsräume erschlossen und für die Automatisierungstechnik nutzbar gemacht werden. Die Rumpfkonstruktion der Pinguine kann in der Automation als flexible Tripod-Anordnung eingesetzt werden und so in der Handhabungstechnik neue Anwendungsfelder erschließen. Der Arbeitsraum des BionicTripod wird im Vergleich zur herkömmlichen Tripod-Anordnung um ein Vielfaches erweitert, so sind z.B. auch Pick-and-Place-Anwendungen mit einem 90-Grad-Versatz möglich. Kombiniert mit einem flexiblen und adaptiven Greifer wird das Bewegen von Objekten mit unterschiedlicher Form und fragiler Gestalt möglich. Festo setzt beim AquaPenguin auf die Vorzüge der flexiblen Formund Strukturadaptation und der intelligenten Selbstorganisation auf der Individualebene sowie auch im Gruppenverbund. Auch die intelligente Sensorik bietet neue Anwendungsfelder. Das schnelle und exakte Regeln erlaubt dem AquaPenguin ein kollisionsfreies Schwimmen in der Gruppe bei gleichzeitiger Beherrschung von Höhenregelung, Druckausgleich, Temperaturausgleich und Lagestabilität. Die Übertragung auf die Automatisierungstechnik findet man analog dazu in der Regelungstechnik von Festo: beispielhaft in den neuen Proportional-Druckregelventilen VPPM und VPWP für die Servopneumatik. Heckpartie als 3D Fin Ray® Struktur
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