Nemecká budúca cena 2010 pre Festo a Fraunhofer IPA: Chytrý kufor
Bionika pre robotickú techniku - s videom
Vedci, inšpirovaní sloním chobotom, vyvinuli úplne nové robotické rameno. Nový high-tech pomocník pre priemysel a domácnosť funguje citlivo a flexibilne. Pre tento vývoj sa Dr.-Ing. Peter Post a Dipl.-Ing. Markus Fischer zo spoločnosti Festo a Dipl.-Ing. Nemeckú cenu budúcnosti 1 prevzal 2010. decembra Andrzej Grzesiak z Fraunhofer IPA. Cenu dotovanú sumou 250 000 eur odovzdal spolkový prezident Christian Wulff.
Slon šikovne uchopí chobotom jablko na zemi. Opatrne ho uchopí špičkou chobota, zdvihne ho vysoko nad hlavu a potom ho jemne vloží do ruky svojho ošetrovateľa. Približne 40 000 svalov robí z trupu mimoriadne flexibilnú uchopovaciu ruku, ktorá sa môže voľne pohybovať akýmkoľvek smerom a dokonca sa aj otáčať. Dômyselný nástroj – výkonný, flexibilný a predsa citlivý. Špičkový kufor, ktorý výskumníci z Festo vyvinuli spolu so svojimi kolegami z Fraunhoferovho inštitútu pre výrobné inžinierstvo a automatizáciu IPA, je rovnako flexibilný a šetrný. Tromi prstami opatrne berie surové vajce od vývojára Petra Posta a opatrne ho podáva Markusovi Fischerovi – takmer rovnako elegantne ako jeho biologický vzor.
Sofistikovaná konštrukcia bionického asistenta manipulácie umožňuje jemné a plynulé pohyby. „Plastový kmeň pozostáva z vlnovcových štruktúr uložených k sebe, pohyblivej osi ruky a chápadla s tromi prstami,“ vysvetľuje Dr.-Ing. Post, ktorý vedie projekt výskumu a vývoja v spoločnosti Festo. Konštrukčné prvky sú flexibilné a môžu sa pohybovať pomocou stlačeného vzduchu. Pri nasávaní vzduchu sa mechové štruktúry rozťahujú ako harmonika. High-tech kufor sa dá predĺžiť zo 70 na 110 centimetrov.
Tri úchopové prsty trupu tiež vychádzajú z biologického modelu – chvostovej plutvy pstruha. Špeciálna vlastnosť: Ak jemne zatlačíte prstom na tieto »FinGrippers«, nezohýbajú sa v smere tlaku, ale pohybujú sa smerom k prstu.
Jednotlivé konštrukčné prvky pružného ramena sú vyrábané aditívne. Preto je plastový kufor obzvlášť ľahký a mäkký. Komponenty high-tech kufra sú postavené vrstvu po vrstve z jemného polyamidového prášku priamo z konštrukčných údajov. »Laserový lúč cielene roztaví prášok v určených bodoch. V podstate to celé funguje podobne ako tlačiareň, no trojrozmerne,“ vysvetľuje Andrzej Grzesiak z IPA. Veľká výhoda: Akékoľvek zložité geometrie a vnútorné štruktúry sa dajú vyrobiť „aditívnou výrobou“. Už sa nemusí nič montovať - komponenty sú vytvorené v jedinej operácii.
Aj keď ohybné rameno váži len 1,8 kilogramu, dokáže zdvihnúť až 500 gramov. Pre porovnanie: Bežné priemyselné roboty sa dokážu pohybovať len asi desatinou svojej hmotnosti. Ďalšia výhoda novej »tretej ruky«: Systém je obzvlášť ľahký a flexibilný, pretože na rozdiel od klasických robotov nie je vyrobený z kovu, ale z plastu a pracuje so stlačeným vzduchom. To umožňuje jedinečnú spoluprácu medzi človekom a technológiou. »Práca v blízkosti dynamických strojov je v skutočnosti nebezpečná. Naším cieľom bolo vytvoriť manipulačný systém, ktorý je vo svojej podstate flexibilný – to znamená, že ľudia môžu s týmto systémom pracovať kedykoľvek bez rizika,“ hovorí Markus Fischer, vedúci korporátneho dizajnu spoločnosti Festo. „Tretia ruka“ nájde uplatnenie všade tam, kde ľudia potrebujú mechanickú podporu: ako pomocník pri zbere v poľnohospodárstve, pri balení citlivého tovaru alebo v autodielňach, pri rehabilitáciách alebo aj v domácnosti.
Dr.-Ing. Peter Post, Dipl.-Ing. Markus Fischer a Dipl.-Ing. Andrzej Grzesiak získal nemeckú cenu budúcnosti 2010. Spolkový prezident Christian Wulff ocenil vedcov cenou 1. decembra. Cena je dotovaná sumou 250 000 eur.
Zdroj: Stuttgart [ IPA ]
