Harmónia a térben

eMotionSpheres: önálló rendszerek ütközésmentes mozgása a térben

2015. május 02., szombat, 07:50

Címkék: beltéri GPS Bionic Learning Network BionicOpter eMotionSpheres Festo

Szinkronban vagy önállóan, az eMotionSpheres hatásosan igazolja, hogy a sokoldalú hálózatnak köszönhetően hogyan tudnak a tárgyak ütközésmentesen mozogni a háromdimenziós térben. A beltéri GPS rendszer új utakat mutat az automatizálástechnikában, az innovatív hajtási koncepció pedig a könnyűszerkezetes építést és az energiahatékony megoldásokat forradalmasíthatja.

Az eMotionSpheres berendezés nyolc fehér, héliummal töltött, egyenként 95 cm átmérőjű gömbből áll. Hajtásuk a külső héjukra csatlakoztatott nyolc kis propellerrel történik. Az adaptív hajtások mind előre, mind pedig hátra irányuló, egyenlő tolási erőt nyújtanak, ezzel újdonságot képviselnek a repülő mozgás megvalósításában. Infravörös kamerarendszerrel és intelligens vezérléssel együtt különböző repülési manővereket tesznek lehetővé. A légiforgalmi irányító szerepét átveszi a központi számítógép. Ő koordinálja mind a koreográfiákat, mind pedig a szabad mozgásokat.

eMotionSpheres: ideálisan használható beltéri GPS-ként ütközések elkerülésére a holnap munkahelyén

Esztétika három dimenzióban

Egy korszerű nyomkövető rendszer – amely a helyiségben felszerelt infravörös kamerából áll – érzékeli a gömböket azok aktív infravörös LED jelzőin keresztül, és továbbítja a pozícióadatokat a központi számítógéphez. Az ott tárolt és előre programozott útvonalak megadják a gömböknek a formációs repüléshez szükséges irányokat. Külön programozott viselkedési minták lehetővé teszik az egyes gömbök önálló mozgását is. A minták gondoskodnak arról, hogy még látszólag kaotikus helyzetekben se történjen összeütközés, mert a gömbök kikerülik egymást, ezenkívül külön-külön is vezérelhetők, és folyamatbiztonságuk, a következetesen könnyű szerkezet, valamint a rugalmas adaptív propellerek miatt az emberekre veszélytelenek.

Útmutató mintakép: a BionicOpter szárnyelve az eMotionSpheres hajtástechnikára átvezetve

Könnyű szerkezet a természetből

Az adaptív propeller építését befolyásolták a BionicOpter-kutatásokból származó, a Festo mesterséges buborékaival kapcsolatos ismeretek. Az eMotion-Spheres fejlesztői továbbfejlesztették a BionicOpter szárny elvét, és átvitték a gömbök meghajtására. Csakúgy, mint a BionicOpter szárnyai, az eMotion-Spheres propellerjei is egy stabil lézerzsugorított, nyolcas formájú keretből állnak, amely rugalmas membránnal van bevonva. Mivel ez nincs szorosan megfeszítve, az egyik vagy másik oldalra felfújható – aszerint, hogy a propeller melyik irányban forog. A propellerek ezáltal mind előre, mind pedig hátra 42 gramm tolóerőt szolgáltatnak, és mindkét irányban egyformán hatékonyan működnek. Mivel a propellerek kevesebb mint egy grammot nyomnak, forgásirányuk szinte késedelem nélkül változtatható.

Adaptív hajtás a külső héjra csatlakoztatott propellerekkel

Mozgás teljes pontossággal

A nyolc hajtást rögzítették a gömbök „egyenlítői” mentén, négyet vízszintes, négyet függőleges irányban. A vízszintes propellerek lehetővé teszik, hogy a gömbök gyorsan felfelé és lefelé repüljenek, felemelkedjenek vagy lesüllyedjenek. A négy függőleges hajtás a gömböket vízszintesen mozgatja minden irányban, és azokat függőleges tengelyük körül forgatja. Négy propeller balra forgónak, négy jobbra forgónak van kialakítva. Emellett egy balra forgó hajtással mindig egy jobbra forgó fekszik szemben. Így semlegesítik egymást a forgatónyomatékok, és az eMotionSpheres gömbök egy centiméter pontosságig minden térirányban mozgathatók. Maguknak a gömböknek a szabályozása decentralizáltan történik, a nyolc motor vezérlésén keresztül. Szintén a lebegő gömbökbe építették be a tizenkét processzoros fedélzeti elektronikát, csakúgy mint a koreográfia optikai támogatását felvillantó4 nagy teljesítményű LED-et, valamint a rádióegységet és az akkumulátort.

Legkorszerűbb infravörös technika: a gömbök pontos helymeghatározása

A tér egészként való tekintése

A térben való szabad lebegéshez az összesen tíz kamerából legalább kettő az egyik gömböt veszi fel. Ehhez a kamerákat úgy helyezték el, hogy a légteret mint egészet képezzék le. Különleges szűrőik miatt csak infravörös fényt vesznek fel, és érzéketlenek maradnak más fénnyel szemben. A gömbök helyét és térbeli irányát a kamerák a gömbök külső oldalán lévő négy infravörös LED alapján ismerik fel. Ezenfelül az optikailag azonos repülő tárgyakat egyértelműen meg tudják különböztetni. A gömbökön lévő aktív infravörös jelzések döntő előnyt nyújtanak a passzív fényvisszaverőkkel szemben. Fényüknek csak a gömb és a kamera közötti távolságot kell megtenniük, így nagyobb teret lehet azonos számú kamerával felvenni. Azáltal, hogy csak ezred másodpercekre villannak fel, a jelzések különösen hosszú életűek és energiahatékonyak. A repülési sebességtől, a tiszta súlytól és a repült manőverektől függően a gömbök akár két órát is képesek a levegőben tölteni. Földre szállás után önállóan vezérlik töltőállomásukat. Ily módon több napig lehet őket repülő tárgyként használni anélkül, hogy embernek be kellene avatkoznia.

A lenyűgöző eMotionSpheres a Festo Bionic Learning Network legfiatalabb sarja. A Festo neves főiskolákkal, intézményekkel és fejlesztési cégekkel lévő kapcsolata révén szorosan együttműködik a világ minden tájáról való más vállalkozási ágazatokkal, valamint külső partnerekkel. A jövő hatékony termeléséhez vezető úton a Festo Bionic Learning Network egységesen elöl jár. A szakértők alapvető technológiákat fejlesztenek teljes hálózatos rendszerekhez, és egyúttal szem előtt tartják az ember és gép közötti párbeszédet. Az eMotionSpheres esetén is biztonságos ember-gép párbeszéd tükröződik vissza. A repülő gömbök ipari alkalmazásként elképzelhetők például gyártócsarnokok vezérlési rendszereiként. Lenyűgözően mutatják, hogy miként nő össze a valós és a virtuális világ. A kétirányú mozgást lehetővé tevő, egyenlő tolóerő ilyen hatékony kombinációja igazi újdonság a repülő tárgyaknál.

www.festo.com/de/emotionspheres

www.festo.com/de/indoor_navigation

Keresés
Bejelentkezés / Regisztráció
Média Partnerek