飞行和抓取一直是费斯托仿生学习网络的研究重点。通过FreeMotionHandling 无人机,研发人员首次在同一技术载体中实现两大功能的结合。
该室内球形无人机由一个超轻碳环和八个自适应螺旋桨构成,中央是一个可旋转氦气球体,配有集成夹紧元件。球体配备机载智能电子元件,依靠室内GPS协调,可自主朝任意方向移动,抓取物体并将其放置于适当位置。FreeMotionHandling球体无需人员操控,但操作人员可随时与球体轻松安全地进行互动。
这为未来工作空间开启全新视角:此类球体可充当员工的空中辅助系统,承担高空作业或在大型仓库空中传递设备。FreeMotionHandling球体研发过程中,工程师运用了仿生学习网络的两大研发成果:FreeMotionHandling球体抓取机制基于通用型FlexShapeGripper项目,以变色龙舌头作为自然样板。氦气球体则进一步对eMotionSpheres项目进行拓展。
FreeMotionHandling球体出众之处不仅在于其独特飞行特征,更因其可完成高180度旋转,将抓取物体朝任意空间方向自由移动。与普通配置抓取器的四轴飞行器不同,FreeMotionHandling球体不仅可从上往下靠近物体,更可从不同角度抓取物体。接近目标物体时,球体可借助两个摄像头自主进行路径规划:一个摄像头位于抓取元件内,另一个紧靠其外壳。球体外部配有一台微型电脑,不间断分析两个摄像头传输的信号。通过神经网络预先调整球体软件,可在任何照明条件和角度下自动识别待抓取物体。
建筑作品通常是人类杰作,但动物世界亦存在令人惊艳的设计。例如,非洲织巢鸟使用树叶树枝织出颇具艺术感的精美巢穴,巢中居住数百只鸟,耐用时间长达数代。蜜蜂、黄蜂和白蚁巢穴层层相扣,蜘蛛和毛虫则用丝线编出令人惊叹的复杂结构。蜘蛛和毛虫体内产生一种液体,该液体一旦暴露在空气中便会聚合固化成一股强韧丝线,然后编织成捕虫网或虫茧。费斯托从中汲取灵感,依托仿生学习网络打造3D Cocooner设备。该设备模仿毛虫使用喷丝头喷出玻璃纤维,依据需求定制轻量化结构。喷丝器通过抓取系统实现精准控制,带粘性的玻璃纤维外面涂覆一层UV固化树脂,喷射后通过不断连接而构建复杂结构。然而,有别于传统层叠堆积的3D打印方式,3D Cocooner设备产生的结构无法堆层,但可在三维空间自由构建任意形状和结构。
3D Cocooner的抓取系统为水平安装的EXT-45型三脚架。其三臂平行运动设计可在三维空间内精准迅速控制,敏捷性能亦满足任务要求。通过3D Cocooner,虚拟设计软件直接向机器发出制造指南。由此,物体可直接经由数字链从最初理念设计阶段贯穿至成品的打造,无需经过以往销售、生产和物流步骤。
仿生学习网络是费斯托在开展技术教育与培训工作方面的一个范例。通过与学生、著名大学、研究机构和开发型企业合作,费斯托对项目给予资助,同时辅以测试和技术载体。其目标是借助仿生学让自动化运动过程更具效率和成效。仿生学习网络为解决复杂任务提供绝佳方法。
费斯托(FESTO)成立于1925年,是自动化技术领域的全球领先厂商,也是基础和高级技术培训的全球市场领袖。公司总部位于德国埃斯林根,是一家独立的家族企业。Festo 集团业务遍及全球200个行业,为超过30万的客户提供领先的气动和电驱动技术及全面解决方案。Festo为中国市场提供工厂自动化和过程自动化的气动和电动技术及全面解决方案,主要服务于汽车、橡塑、食品饮料包装、电子和轻型装配、水/污水处理以及生物技术/制药等行业。Festo在中国气动行业具有举足轻重的地位,其优异的产品质量、出色的问题解决能力和完善的服务深受客户信赖。
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文章转载于《费斯托官网》