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新聞稿
日期:2013/10/23
編號:
CC_3_BLN
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“仿生學習網絡”亮相在中國舉行的Festo全球新聞發(fā)布會
我們能從大自然中學到什么?怎樣將這些知識應用于自動化技術?
Festo 在濟南和上海召開的 2013全球新聞發(fā)布會上回答了這些問題。
借助仿生蜻蜓(BionicOpter)和仿生抓取助手(Bionic Handling Assistant),家族企業(yè) Festo 展示了如何將源于大自然的原理應用于自動化技術。“我們需要簡化生產流程中的挑戰(zhàn),并確保對設備及工廠的便捷控制。來自 Festo 仿生學習網絡的現(xiàn)行項目為達成這一目標提供了前瞻性的解決方案,”Heinrich Frontzek 博士(集團副總裁,企業(yè)傳訊和未來理念)說。
從蜻蜓的飛行中汲取靈感
隨著 2011 年的“智能飛鳥”破解了鳥類飛行之謎,研發(fā)人員又通過仿生學習網絡戰(zhàn)勝下一項重大挑戰(zhàn):創(chuàng)造蜻蜓的技術模型。仿生蜻蜓(BionicOpter)是超輕的飛行物體。正如其大自然原型,仿生蜻蜓能夠朝各個方向飛行,并完成最復雜的飛行動作。仿生蜻蜓能夠獨立運動每片羽翼,因此可以減速并迅速轉身、敏捷加速,甚至可以后退飛行。這意味著出現(xiàn)了首個可執(zhí)行直升飛機、噴氣飛機甚至滑翔機所有飛行模式的模型。盡管結構復雜,這個高度集成的系統(tǒng)卻能夠通過智能手機簡單直觀地操作。
超輕結構和各種功能的集成使得仿生蜻蜓能實現(xiàn)獨一無二的飛行:包括傳感器、執(zhí)行器、機械元件以及開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的各個組件被安裝在非常緊湊的空間內并相互匹配。 振翅頻率、幅度和傾角由軟件和電子設備控制;飛行員只需要控制蜻蜓的轉向,而無需協(xié)調復雜的運動序列。
超輕結構原理的應用貫穿于整個飛行物體。翼展 63 厘米,體長 44 厘米的蜻蜓模型的重量僅有 175 克。羽翼由碳纖維框架和薄膜覆蓋層構成,智能運動學元件對飛行過程中振動加以修正,確保飛行穩(wěn)定性。為了使蜻蜓保持穩(wěn)定,在飛行過程中會實時記錄并評估蜻蜓位置和羽翼扭轉數(shù)據(jù)。
從象鼻獲得靈感:仿生抓取助手
Festo工程師們研發(fā)的仿生抓取助手正是在象鼻的啟發(fā)下完成的。這一裝置十分靈活,力量強大,可以作為精確抓取工具。通過分析象鼻的結構和功能,并利用新的制造技術,人機互動技術產生了全新的生物機電一體化處理系統(tǒng)。
由于使用了仿生抓取助手,機械和操作員之間的直接接觸——無論是意外的還是有意的——不再危險重重:與人機發(fā)生沖撞時,仿生抓取助手立刻彎曲,而且不會影響其預設的整體動態(tài)性能。隨后,仿生抓取助手恢復操作狀態(tài)。與重型工業(yè)機器人不同,仿生抓取助手具有卓越的質量/負載比率、順暢的操作動作、更多的自由度以及更高的能效性。
仿生抓取助手開啟了搬運行業(yè)的新應用領域。它可以用于任何要求零風險機械輔助的領域,如,醫(yī)學技術、康復、殘疾人護理以及農業(yè)、家庭和教育機構。
仿生抓取助手的特殊制造要求可通過現(xiàn)代快速制造技術來滿足?焖僦圃焓抢镁埘0凡牧蠁蝹生產可運動的系統(tǒng)元件,將該材料在基底平臺上以薄層涂覆。每個新薄層利用激光束與下面一層融合,激光束僅對控制程序的三維數(shù)據(jù)庫指定的層面進行硬化。這一技術使個性化3D打印復雜產品成為可能。
關于“仿生學習網絡”
“仿生學習網絡”是 Festo 與知名大學、研究機構和開發(fā)公司組成的網絡。這一組織的目標是將生物原理應用于工業(yè)技術,為工業(yè)應用提出創(chuàng)新型解決方案和前瞻性設想,而這一切均通過仿生學技術來完成。仿生學技術可使自動化運動過程更為節(jié)能高效,具有為工業(yè)生產中的實際困難提供全新解決方案的潛能。