🎏 ✉️ 🖲️ Festo bionic robots: العناكب والأخطبوطات في مصانع المستقبل؟ 👨🏼‍⚖️ 👨‍🍳 💶

كشك Festo في المعرض التجاري الأمريكي 2014

خطت الروبوتات الصناعية خطوات هائلة في نصف قرن من وجودها. لكن أفضل الذراعين والساقين والأجنحة لم يخترعها البشر بعد ، ولكن الطبيعة. وإذا كان الأمر كذلك ، فبدلاً من إنشاء روبوتات من الصفر ، هل يستحق الأمر ببساطة نسخ الحيوانات؟

أشهر شركة تصنيع للروبوتات الآلية (أي تلك التي تحاكي الطبيعة) هي Festo. بشكل عام ، تحصل على إمدادات من الإلكترونيات ، بما في ذلك محركات مؤازرة بتصميمها الخاص. ولكن منذ عام 2006 ، كان هناك اتجاه منفصل في إنشاء الروبوتات الحيوية فيه.

تطورات Festo Bionic هي جزء من اتحاد شبكة التعلم Bionic. وهي تضم 12 معهدًا وجامعة ، بما في ذلك جامعة شتوتغارت ، والجامعة التقنية في برلين ، وجامعة التكنولوجيا ديلفت ، بالإضافة إلى الشركات الكبيرة: Effekt-Technik GmbH ، JNTec GbR ، Sachs Engineering وغيرها. لكن فريق التطوير الأساسي هو المهندسين والمصممين وعلماء الأحياء في فيستو.

تدعي الشركة أنها تنشئ روبوتات حيوية للمصانع. هناك بالفعل أمثلة قليلة قابلة للتطبيق. لكن هذه ليست الروبوتات الحيوية التي اشتهرت بها فيستو. لذلك ، فإن السؤال الرئيسي هو: هل تطور الشركة بالفعل حلول عمل أم أنها مجرد علاقات عامة؟

لنبدأ ببعض الأمثلة الجيدة.

1. الفيل والفيل الصغير

اختراع الطبيعة ، الذي اهتم به مهندسو Festo من بين الأول - جذع فيل: مناور يمكنه العمل مع أشياء ذات أوزان وأشكال مختلفة دون الإضرار حتى بالأجزاء الهشة للغاية ، وله درجات عديدة من المرونة. كان تطوير Festo بنفس الخصائص يسمى Bionic Handling Assistant . هذا ذراع آلي فائق المرونة مع "أصابع" ناعمة تمسك الأشياء بأمان ورفق ؛ ظهر أول نموذج لها في عام 2010.

يقوم الجهاز جزئيًا بنسخ الجذع خارجيًا: يتكون طلاء الجزء المرن من الفيل من طيات من الجلد ، و Bionic Handling Assistant - من البوليمر المموج. يتم الحفاظ على حركية الجذع بالكامل: ثلاثة أجزاء وقبضة مرنة في النهاية.

يتم استخدام المعالج في الروبوتات التعاونية والتصاميم والمفاهيم التي تقدمها Festo. واحد منهم هو Robotino . يتحرك هذا الروبوت الصغير أحمال يصل وزنها إلى 1.06 كجم. يستخدم Robotino نسخة مصغرة من Bionic Handling Assistant.

Robotino XT

يعرض Festo "صندوق الأمتعة الكهربائي" كامل الحجم للاستخدام في الشركات ، في الروبوتات التعاونية للإنتاج: إنه معالج آمن يسمح للناس والآلات بالتفاعل المباشر والحرفي لنقل الأجزاء والأدوات "من اليد إلى اليد".

2. اللامسة مع أكواب الشفط

هناك مناور صناعي آخر في فيستو ، OctopusGripper ، وهو رائع لنقل الأجزاء الملساء والمستديرة . يتم نسخه من الأخطبوط وهو مجس مرن مع أكواب شفط فراغية. اللامسة وأكواب الشفط والجزء الرئيسي من المعالج مصنوع من السيليكون الناعم.

تم تطوير هذا المفهوم في عام 2017 ، والآن تقوم الشركة باختبار OctopusGripper على روبوتين مضيئين هوائيين - BionicMotionRobot و BionicCobot. ميزة "اللامسة الاصطناعية" هي مرونتها: لا تحتاج إلى تكوينها بشكل منفصل لكل نوع من الأشياء الملتقطة ، يمكنها التعامل مع الأشياء الأسطوانية والمستديرة بأقطار مختلفة.

BionicCobot مع OctopusGripper

بالنظر إلى OctopusGripper ، يمكن ملاحظة أن المهندسين أعطوها عن قصد الملكية مع مجس الأخطبوط ، على الرغم من أن شكلًا مختلفًا من المحتمل أن يعطيها المزيد من الفرص.

3. لغة الحرباء

معالج أكثر تنوعًا هو FlexShapeGripper ، تم إنشاؤه في عام 2015. في نهايته غطاء سيليكون مرن يغطي العنصر ويحمله. تحت ضغط الهواء من الداخل ، يستقيم غطاء المحرك ويطلق "الغنائم". يمكن أن يكون حجم وشكل العنصر.

قام المهندسون "بتجسس" هذه الآلية على الحرباء ، والتي تلتقط الحشرات من مختلف الأشكال بلسانها. ولكن هنا تبين أن تقليد الطبيعة هو الحد الأدنى: من السحلية لا يوجد سوى شكل غطاء يشبه لغتها ، ومبدأ الاحتفاظ بالموضوع. خلاف ذلك ، يبدو FlexShapeGripper وكأنه مناور صناعي عادي ، وإن كان مع جهاز التقاط غريب.

التطبيقات المحتملة لـ FlexShapeGripper هي مصانع التصنيع: يمكنها نقل الأجزاء الصغيرة والمتوسطة الحجم على خطوط التجميع والتعبئة.

4. روبوت العنكبوت

أصبحت الشرانق الحجمي التي يمكن للعناكب وبعض أنواع اليرقات بناءها النموذج الأولي لـ 3D Cocooner . هذا جهاز يقوم بإنشاء أشكال شبكة من راتنجات البوليمر. يتم إذابة المواد الخام باستخدام الأشعة فوق البنفسجية ، وتمريرها من خلال الفتحات وتشكيل إطار صلب لشكل معين. تم إصدار النموذج الأول في عام 2016 ؛ يقترح مهندسو Festo أنه في المستقبل ، يمكن تحسين التكنولوجيا واستخدامها للطباعة ثلاثية الأبعاد للأثاث.

3D Cocooner ليس مثل العنكبوت أو اليرقة ، ولكنه يستخدم نفس التكنولوجيا فقط.

والآن حول الفشل

في إطار شبكة Bionic Learning Network ، تضع Festo نفسها كمطور مفهوم ، ولكن ليس كمصنّع. الشركة مستعدة لبيع أفكارها للشركاء الذين يقومون بتطوير معدات تسلسلية على أساسهم. كما ورد في الموقع الرسمي ، "تدعم Festo منذ البداية عملائها في تطوير منتجاتها وترافقهم من تحليل السوق إلى النمذجة الوظيفية".

ومع ذلك ، من بين تطوير Festo هناك العديد من الأجهزة ذات الاستخدام العملي المريب. هذه هي طيور البطريق الطائر ، قنديل البحر تطفو في الهواء ، كرات الهيليوم التي تسيطر عليها ، روبوت - ثعلب طائر ، نورس روبوت ، كنغر روبوت. من الصعب تخيلها في الإنتاج الصناعي ، فهي لا تستطيع حمل الحمولة وهي مناسبة فقط للملاحظات من الهواء. وفقًا لمؤلفي المفاهيم ، تم إنشاء هذه الروبوتات لاختبار محركات أجهزة ، ودراسة الديناميكا الهوائية والسيطرة على مجموعات من الأجسام الطائرة. لكن شعبية مقاطع الفيديو التي تحتوي على حيوانات ميكانيكية تخبرنا أن هذه إلى حد كبير خطوة علاقات عامة.