BionicFinWave consta de aletas de silicona flexibles de una sola pieza

Festo presenta un robot submarino con un sistema de aletas único en Achema 2018

Redacción Interempresas23/07/2018

En la vida cotidiana de la fábrica se llevan a cabo tareas típicas de la técnica de la automatización como el agarre, el desplazamiento y la colocación de bienes, así como el control y la regulación de procesos. Todas estas tareas las resuelve, sin duda, la naturaleza de forma sencilla y con poco gasto energético. ¿Que sería más lógico que observar sus fenómenos y aprender de ellos? Por ello, Festo cuenta con una red de investigación en la que participan universidades e institutos de investigación, así como empresas dedicadas al desarrollo de nuevas tecnologías e inventores privados: la Bionic Learning Network. En la pasada edición de Achema presentaron BionicFinWave, un robot submarino que consta de aletas de silicona flexibles de una sola pieza.

La digitalización también impregna toda la pirámide de automatización en la automatización de procesos. En dos stands y un stand compartido con la asociación ZVEI, Festo presentó las posibilidades de la industria de procesos digitalizada del 11 al 15 de junio en la feria Achema de Frankfurt, en la que su lema fue 'Desde el nivel de campo hasta los servicios en la nube'. Presentaron nuevos productos y modos más inteligentes de automatizar válvulas de procesos. Además, Festo mostró cómo se comunican entre sí componentes y sistemas inteligentes y cómo el internet de las cosas (IoT) puede lograr que se haga de forma todavía más transparente. Un momento destacado del certamen fue el estreno mundial del BionicFinWave: con el robot submarino autónomo, con el que Festo da un impulso en lo referente a la forma de trabajar del futuro con robots autónomos y tecnologías de propulsión novedosas para medios acuáticos.

El accionamiento ondular: el movimiento ondulante de las aletas de silicona flexibles.

BionicFinWave

Las planarias marinas, la sepia y el aba tienen una cosa en común, y es que para desplazarse generan una onda constante con sus aletas longitudinales que los propulsa por todo el largo de su cuerpo. Gracias a este denominado movimiento ondulante de la aleta, el BionicFinWave se maniobra mediante un sistema de tubos de cristal acrílico. El robot submarino autónomo se comunica con el mundo exterior por radio y los datos recopilados, como los valores de sensor reunidos sobre temperatura y presión se transfieren a una tabla.

Cuerpo con diseño excelente y electrónica de a bordo integrada.

Las aletas longitudinales de los modelos naturales transcurren de la cabeza a la cola y se encuentran en la espalda, barriga o en ambos lados del cuerpo. El movimiento ondular de las aletas hace que los animales acuáticos desplacen el agua hacia atrás, lo que permite que se produzca un impuso hacia adelante. Con el movimiento inverso, los peces también pueden desplazarse hacia atrás y, en función del patrón de las ondas, pueden ir hacia arriba, abajo y a los lados.

Aletas de silicona flexibles para conseguir maniobras naturales

El BionicFinWave emplea sus dos aletas laterales para conseguir desplazarse hacia adelante. Están totalmente recubiertas de silicona y trabajan sin la presencia de travesaños ni otros elementos de protección. Esto hace que sean extraordinariamente flexibles y que puedan reproducir los movimientos ondulares líquidos de los modelos biológicos que nos ofrece la naturaleza.

Para ello, ambas aletas (a la izquierda y a la derecha) cuentan con nueve brazos de palanca de tamaño reducido. Estos reciben el impulso necesario desde dos servomotores alojados en el cuerpo de robot submarino. Los dos cigüeñales adyacentes transfieren la fuerza a las palancas de manera que ambas aletas se puedan mover de manera individual. De este modo pueden generar patrones de ondas diferentes que proporcionan un desplazamiento hacia adelante lento y preciso. Además, así el agua se arremolina menos que, por ejemplo, con una tracción de tornillo convencional.

Navegación autónoma meidante un sistema de tubos relleno de agua.

Para poder girar, la aleta exterior se desplaza más rápido que la interior. Esto se puede comparar con las cadenas de una excavadora. Un tercer servomotor de la cabeza de BionicFinWave controla la flexión del cuerpo y gracias a su ayuda puede moverse hacia arriba y hacia abajo. Para que los cigüeñales puedan ofrecer la flexibilidad y el plegado oportunos, entre cada segmento de la palanca se aloja un eje cardán. Para ello, los cigüeñales, las articulaciones y las bielas de plástico en una pieza se consiguen mediante un procedimiento de impresión 3D.

Combinación inteligente de diferentes componentes

El resto de elementos del cuerpo del BionicFinWave también se han imprimido en 3D. Las cavidades permiten que se comporten como un cuerpo flotador. De manera simultánea, en el espacio más reducido, todas las tecnologías de control y regulación son impermeables, están fijadas de manera segura y encajan entre sí. Asimismo, en la parte delantera del cuerpo, junto a la placa con procesador y el módulo de radio, se encuentran un sensor de presión y sensores de ultrasonido. Miden constantemente las distancias a las paredes y la profundidad en el agua, lo que permite evitar colisiones con los sistemas de tubos.

Mecánica de filigranas: el cigüeñal de impresión 3D con brazo de palanca adyacente.

Impulsos y planteamientos novedosos para la industria de procesos

Una vez más, Bionic Learning Network da un impulso en lo referente a la forma de trabajar del futuro con robots autónomos y tecnologías de propulsión novedosas para medios acuáticos. Sería interesante seguir desarrollando conceptos como BionicFinWave para tareas de inspección, secuencias de medición o recopilaciones de datos en áreas como la tecnología hidráulica y de aguas residuales, o en otros ámbitos de la industria de procesos. Además, se pueden aprovechar los conocimientos adquiridos en el proyecto para los procesos de fabricación de componentes de robótica blanda.

Las aletas están recubiertas de silicona y trabajan sin la presencia de travesaños ni otros elementos de protección.

Bionic Learning Network: Trabajo en equipo interdisciplinar

Desde principios de 1990 nos hemos centrado de manera intensiva en el campo de la biónica. Con la creación de la Bionic Learning Network, en el año 2006, se estableció un activo y abierto intercambio con prestigiosas universidades, institutos y empresas de desarrollo.

El núcleo del equipo lo conforman ingenieros y diseñadores, así como biólogos y estudiantes de Festo. Colaboran estrechamente con especialistas de otros sectores empresariales, así como con socios externos de todo el mundo. Este equipo de trabajo abierto e interdisciplinar crea nuevas perspectivas y proporciona nuevos impulsos para aplicaciones industriales y posibles futuras series de productos.