Пресс-релизы
Живая пневматика
Добавлено: 15:39, 31 July 2008
|
Festo не перестает удивлять. В строящемся парке «юрского периода» в столице Казахстана Астане, под который отведена площадь более ста тысяч квадратных метров, посетителей ждет гигантская 8-метровая горилла, реликтовый крокодил, хищный ящер тиранозавр, огромные пауки и прочие монстры, которые «ожили» с помощью пневматики и электроники фирмы Festo. Гигантские фигуры животных могут не только двигать туловищем и конечностями, но даже демонстрировать богатую мимику. Например, горилла, напоминающая знаменитого Кинг-Конга, может вращать глазами, раздувать ноздри, шевелить губами и бровями, открывать рот и громко рычать. «Мышцами» в данном случае являются пневматические цилиндры.
Самые большие — DNG с диаметром поршня 160 мм и выше —заставляют двигаться огромный торс и конечности зверя. Поскольку перемещаемая масса велика, а движения должны быть плавными, цилиндры снабжены позиционерами и управляются через пропорциональные распределители типа MPYE. Роль более мелких «мыщц» играют стандартные профильные цилиндры DNC, а «лицом» управляют небольшие круглые цилиндры DSNU. Все это, вместе с датчиками и проводами, фитингами и шлангами, скрыто под шкурой, а в удаленном шкафу находятся распределители с электромагнитным управлением (кроме MPYE это MN1H по ISO5599-1 и более мелкие МЕН), блок подготовки воздуха и система управления на базе контроллера Festo IPC (промышленного ПК), который обрабатывает по 96 дискретных и по 8 аналоговых входов и выходов на одну фигуру.
Все программы для контроллеров, обеспечивающие практически «живое» поведение «игрушек», написаны с помощью программного обеспечения FST (Festo Software Tools). В обычном режиме звери совершают движения в некоторой последовательности. Но скрытый от посторонних глаз оператор, в зависимости от обстановки, может внести коррективы. Ему нужно только нажать на кнопки, например, «Злость», «Улыбка», «Гнев», «Наклон вперед», чтобы горилла реагировала на окружающие условия вполне адекватно. Следить за всеми животными оператору позволяет SCADA —система Festo VipWin для визуализации производственных процессов.
«Летучая рыба» Airfish
Festo также создала b-IONIC Airfish — «летучую рыбу», в которой использованы две системы с ионными реактивными двигателями. Эти системы изначально создавались для космической области и работы в условиях электрического поля высокого напряжения. Достигаемая тяга в вакууме достаточно мала — несколько миллиньютонов — но ее достаточно для развития высоких скоростей посредством равномерного расхода ионов высокой массы во время длительных инопланетных перелетов. Тот же принцип может быть использован и в атмосфере. В ходовой части Airfish задействован классический электростатически-ионный принцип реактивного двигателя. Электрическое поле высокого напряжения (20–30 кВ) вдоль тонких медных проводов вырывает электроны из молекул воздуха. Создаваемые в итоге положительные ионы впоследствии приобретают ускорение (300–400 м/c) и притягиваются к отрицательно заряженным противоэлектродам (кольцеобразная алюминиевая фольга), привлекая дополнительные нейтральные молекулы воздуха. Это создает эффективный поток ионов скоростью до 10 м/c. Боковые крылья «летучей рыбы» Airfish оснащены новейшими бионическими плазменно-лучевыми двигательными установками, которые подражают ударам крыльев птиц, например, пингвинов. Стоит отметить, что данный эффект создается без привлечения подвижных механических элементов. Относительно аэродинамики можно отметить следующие новшества — ионный ракетный двигатель работает на скорости от 10 до 100 м/с в нижних слоях атмосферы и вблизи поверхности Земли. Благодаря этому, удается создавать новые виды электродинамических транспортных средств без подвижных частей, общепринятых во всех двигателях моделей авиации. В будущем ионные двигатели найдут применение не столько для генерирования тяги, а для уменьшения сопротивления. У пингвинов, например, создается воздушная оболочка по всей поверхности тела, состоящая из микропузырьков, которые как бы вставлены между перьями. По существу, коэффициент трения у пингвинов связан не только с особенностями геометрического строения их тела, но и с благоприятными физическими условиями создаваемого газообразного слоя. Таким образом, если вся поверхность объекта может быть использована в целях создания движения, то в перспективе возможно развитие дополнительного движущей силы за счет большой емкости ионного реактивного двигателя. Для достижения данной цели сам объект должен быть полностью окружен пузырьками плазмы. В нашем случае, удалось создать рыбу, которая способна парить в воздухе, подобно тому, как пингвин плавает в воде.
«Водная рыба» Airacuda
Еще одно живое существо,«родившееся» в лабораториях Festo, Airacuda — дистанционно управляемая рыба, оснащенная пневматическим приводом и работающая по законам бионики. Кинематическая концепция рыбы Airacuda напоминает концепцию биологической модели, используемой для подражания — тяговое усилие достигается за счет механизированного плавника. На основе структурного дизайна, двигатель плавника располагается в хвостовой части, где так же как у живых рыб находятся гидравлические мышцы. Структурно они состоят из двух боковин, соединенных вертикальным каркасом. Таким образом, если один бок находится под давлением, структура автоматически прогибается в противоположную сторону. То, что, на первый взгляд, может показаться сложным, при дальнейшем рассмотрении оказывается простым. Это касается принципа передачи энергии, генерируемой при ударе плавника о воду.
Эффект получил название Fin Ray Effect®. В нашем случае данный эффект можно наблюдать дважды, первый раз — внутри пассивных структурных элементов в хвостовой части, и второй — в активных структурных компонентах внутри корпуса рыбы. Что касается последнего, то диагональные размеры конструкции сокращаются поочередно при помощи двух пневмомускулов (Fluidic Muscle). Пневмомускул является приводом напряжения, повторяющим поведение настоящего мускула. Пневмомускул представляет собой герметичный резиновый шланг, усиленный стальными волокнами. Волокно формирует трехмерную сетку с ромбовидными ячейками. Если внутрь мускула подать давление, он раздувается, сокращаясь в продольном направлении, развивая при этом значительное усилие. Это усилие максимально в начале хода, а затем уменьшается практически линейно по мере увеличения хода. Искусственная мышца обладает начальной силой достаточно высокой величины и демонстрирует динамические свойства, сходные с мышцами человека. Не смотря на свои небольшие габариты и вес, они универсальны и гибки и являются идеальным силовым приводом для широкого применения в объектах бионики. В нашем случае 2 мышцы вполне достаточны для приведения в движение хвостовой плавник (в S образном положении). Две дополнительные мышцы отвечают за пилотирование, благодаря чему Airacuda отличается высокой степенью маневренности. Внутри корпуса располагается полость, которая наполняется воздухом или водой. Датчик давления посылает сигнал электронной системе управления, которая переключает клапана, отвечающие за подачу/сброс сжатого воздуха в данную полость. Для своей работы рыбка «Airacuda» использует сжатый воздух, который под давлением в 300 бар хранится во встроенном ресивере. Для работы в течении 35 мин. рыбке требуется 400 л сжатого воздуха. В основном, этот воздух расходуется на работу пневмомускулов. При подаче в пневмомускул давления 6 бар, он сжимается на 20% от своей длины тем самым обеспечивая движение рыбки. Для управления пневмомускулами используются распределители с электрическим управлением.
Новость добавила компания: Администратор
|
Последние новости
| Новость | Новость от компании | Дата |
| Актуальные тенденции развития мирового и отечественного рынка ТПА в г. | Мосгоркомплект, ООО | 13 October 2022 |
| Tetra Lactenso Aseptic – новое поколение оборудования для молочной промышленности | Мосгоркомплект, ООО | 10 October 2022 |
| Экономия в деталях | Мосгоркомплект, ООО | 10 October 2022 |
| Самый популярный детский герой | Мосгоркомплект, ООО | 9 October 2022 |
