sábado, 26 de abril de 2008

AquaJelly y AirJelly, inspirado en la naturaleza



__Hace ya tiempo hablamos sobre los impresionantes robot que habia diseñado la compañía FESTO (como por ejemplo Air Ray). Ahora nos deja atonitos con 2 nuevos robots, AquaJelly y AirJelly.

__Por su estructura ...

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... y cinemática, AquaJelly y AirJelly están inspirados en una medusa. Los encargados del proyecto recurrieron a la tecnología más avanzada de Festo. AquaJelly, por ejemplo, es una medusa artificial que realiza movimientos independientes, accionada eléctricamente y provista de una mecánica «inteligente» y versátil. Con su YoYo, Festo demuestra que es posible recurrir a la mecatrónica para obtener un sistema de control plenamente automático. Así se establece el lazo con la automatización neumática, la especialidad central de la empresa.

  • AirJelly

__AquaJelly es una medusa artificial que ejecuta movimientos de modo independiente mediante un actuador eléctrico y un sistema mecánico «inteligente» y versátil. AquaJelly está formada por una semiesfera translúcida y ocho tentáculos, que utiliza para desplazarse. En el centro de AquaJelly se encuentra un cuerpo sometido a presión, completamente hermético y sinterizado con rayos láser. En su interior hay un actuador eléctrico, dos baterías de iones de litio de cuerpo de polímero, el sistema de regulación de la carga y los servomotores para el disco pendular.

__Cada tentáculo tiene una estructura provista de un Fin Ray Effect®. El Fin Ray Effect® es una construcción que se asemeja a la anatomía funcional de una aleta de pez. Su funcionamiento peristáltico (contracción ondular) con efecto de repulsión se rige por el correspondiente modelo biológico para efectuar los movimientos de desplazamiento. El control de los movimientos tridimensionales de AquaJelly está a cargo de un sistema de desplazamiento de peso. Para ello se utilizan dos servomotores que están integrados en la unidad de presión central y que controlan el disco basculante. Este disco actúa sobre un péndulo de cuatro brazos que pueden moverse en cuatro sentidos. Si el péndulo se mueve en un sentido, cambia el centro de gravedad de la medusa artificial en ese mismo sentido.

__AquaJelly es capaz de controlar su propia alimentación de energía. Entre AquaJelly y la estación de carga se intercambian datos. Si AquaJelly se acerca a una estación de carga que se encuentran en la superficie del agua, la medusa se acerca para recargar energía eléctrica.

__Para establecer la comunicación necesaria en la superficie del agua, AquaJelly puede recurrir al sistema de transmisión por ondas de radio de cercanías ZigBee, con el que intercambia datos sobre su estado con la estación de carga y, además, con el que puede enviar señales a los demás AquaJelly para indicarles que la estación de carga está ocupada.

__Sumergida en el agua, el medio de comunicación principal de la medusa artificial es la luz. AquaJelly tiene once diodos luminosos de luz infrarroja, con los que envía señales intermitentes de configuración casi esférica, para establecer una comunicación con un entorno de aproximadamente 80 cm a la redonda. De esta manera, AquaJelly es capaz, por ejemplo, de recibir señales de posición de otras AquaJellies para ejecutar las maniobras necesarias para esquivarlas. Además de los detectores que le permiten percatarse de su entorno, AquaJelly dispone de otros detectores internos que controlan es estado energético del sistema. Adicionalmente cuenta con un sensor de presión para determinar exactamente a qué profundidad se encuentra dentro del agua.

__Cada medusa decide por sí misma la maniobra que ejecutará, para lo que recurre a los datos correspondientes a su estado. El actuador eléctrico central, combinado con la versátil estructura mecánica y una electrónica independiente «inteligente», bien podrían utilizarse en otros sistemas de control independiente. Si se aplica esta solución a sistemas de automatización, podrían obtenerse numerosos sistemas «inteligentes» independientes o semiindependientes que colaborasen entre sí, por lo que numerosos sistemas pequeños debidamente coordinados podrían hacerse cargo de la ejecución de complicadas tareas.





  • AquaJelly

__El aire es el hábitat de AirJelly. A diferencia de AquaJelly, que nada en el agua, AirJelly atraviesa los aires mediante un actuador eléctrico y un sistema mecánico «inteligente» y versátil. Esta especie de medusa de los aires, controlada a distancia, tiene un globo lleno de helio.


__La única fuente de energía de AirJelly son dos conjuntos de pilas de iones de litio de cuerpo de polímero, a la que se conecta el actuador eléctrico central. Éste aplica fuerza sobre un piñón y, a continuación sobre un tren de engranajes frontal compuesto de ocho ruedas dentadas, las que, por su parte, se encargan de la ejecución de los movimientos de los tentáculos a través de ejes de levas. Cada tentáculo tiene una estructura Fin Ray Effect®. Hasta ahora no se conocía en aeronáutica el sistema de movimientos peristálticos para el accionamiento de un globo. AirJelly es el primer objeto volador de interiores que cuenta con un sistema peristáltico de accionamiento. Gracias a este singular sistema de accionamiento por efecto de repulsión, AirJelly atraviesa elegantemente los aires.


__Los movimientos tridimensionales de AirJelly se controlan mediante desplazamiento del peso. Dos servomotores que se controlan proporcionalmente, se encuentran en el «polo norte» de la medusa. Si el péndulo se mueve en un sentido, el centro de gravedad de AirJelly también se mueve en ese mismo sentido. AirJelly es capaz de desplazarse en cualquier sentido en el espacio. La fuerza de avance del actuador puede variarse modificando la velocidad de los tentáculos Fin Ray®.

__Con este objeto de exposición, Festo demuestra que un actuador eléctrico central, combinado con un mecanismo «inteligente», ofrece fascinantes posibilidades para obtener sistemas de accionamiento de aeronáutica con equipos más ligeros que el aire. Festo quiere entusiasmar a sus clientes con soluciones innovadoras, fascinantes e inteligentes, tanto en el sector de la automatización, como también en el ámbito de Didactic. Festo cuenta con una amplia gama de actuadores eléctricos, neumáticos e híbridos, además de los detectores correspondientes y las unidades necesarias de control y regulación.





Pág. Web oficial: Festo

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Eduardo Parada Pardo

Soy desarrollador e investigador en robótica, me gusta aprender nuevas tecnologías y todo lo relacionado con el mundo de la robótica. Si te gusta este blog, no dudes en preguntar cualquier duda.

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