Visoko integriran individualni model za izvajanje običajnih opravil. Z enim očesom na podrobnosti in drugo za veliko sliko. Za tim. BionicANTs niso prevzeli Festovi inženirji le zahtevne in občutljive anatomije naravne mravlje kot vzor. Prvič na svetu so tudi prenesli kooperativno vedenje bitij s pomočjo kompleksnih algoritmov vodenja.
Tako kot njihovi naravni vzorniki, BionicANTs sodelujejo po jasnih pravilih. Med seboj komunicirajo in usklajujejo tako dejanja kot tudi gibe. Vsaka mravlja sprejema odločitve samostojno, pri čemer pa je vedno podrejena skupnemu cilju in s tem opravlja svojo vlogo pri reševanju naloge.
Vzpodbuda za proizvodnjo prihodnosti
Na abstrakten način, to kooperativno obnašanje pripravlja zanimive pristope za tovarno prihodnosti. Prihodnji proizvodni sistemi bodo temeljili na inteligentnih komponentah, ki se samodejno prilagajajo različnim proizvodnim scenarijem in s tem prevzemajo nase naloge iz višjega krmilnega nivoja.
BionicANTs je pokazala, kako lahko posamezne enote na različne situacije reagirajo neodvisno, se usklajujejo med seboj in delujejo kot skupni mrežni sistem. S skupnim potiskanjem in vlečenjem, umetne mravlje premikajo objekte po celotnem določenem območju. Zahvaljujoč tej inteligentni delitvi dela, so sposobne učinkovito transportirati tovor, ki ga posamezna mravlja ne bi mogla.
Integracija funkcij v najmanjšem prostoru
Vseeno pa, neverjetno ni le kooperativno obnašanje umetnih mravelj – tudi način njihove izdelave je edinstven. Prvič so lasersko sintrane komponente naknadno »okrašene« z vidno strukturo prevodnika s tako imenovanim 3D MID postopkom. Električni tokokrogi so pritrjeni na površino delov, s čimer prevzemajo funkcije in dizajna hkrati. Na ta način se lahko vse tehnične komponente namesti v in na telo mravlje, ter se jih natančno razporedi med seboj. Potem ko se jih da v obratovanje, zunanji krmilni sistem ni več potreben. Vendar pa je možno nadzirati vse parametre brezžično ter izvajati posege v krmiljenje. BionicANTs je tudi zelo blizu svojega naravnega modela v smislu oblikovanja in konstrukcijskih postavitev. Celo mehanizem ust, ki se uporablja za prijemanje predmetov je reproducirana v zelo natančnih podrobnostih. Premikanje klešč zagotavljata dva piezo-keramična ukrivljena pretvornika, ki sta vgrajena v pogon čeljusti kot aktuatorja. Če dovedemo na tanke plošče napetost, se zvijejo in prenesejo gibanje mehansko na prijemalne čeljusti.
Nova uporaba piezo tehnologije
Festo je tudi izkoristil prednosti piezo tehnologije za noge na umetnih mravljah. Piezo elemente se lahko upravlja zelo natančno in hitro. Le-ti potrebujejo zelo malo energije, so skoraj odporni proti obrabi in ne potrebujejo veliko prostora. Trije trimorfični piezo-keramični pretvorniki upogibanja, ki služijo kot eden od delovnih členov in oblikovni element, so zato nameščeni v vsako stegno. Z upogibanjem zgornjega upogibalnega pretvornika, mravlja dvigne svojo nogo. S parom spodaj je možno vsako nogo natančno upogniti naprej in nazaj. Za povečanje relativno nizkega dviga, je tim razvil prilagodljiv tečajni zgib, ki bistveno podaljša velikost koraka mravlje.
Izjemno zapleteni algoritmi za sodelovanje
Z dvema polnilnima akumulatorjema na krovu, lahko mravlje delajo 40 minut, predno se morajo povezati s polnilno postajo preko njihovih tipalk. Vso delovanje je zasnovano na distribuiranem naboru pravil, ki so bili vnaprej pripravljeni s pomočjo matematičnega modela in simulacij, in so shranjena v vsaki mravlji. Nadzorna strategija predvideva sistem mnogih posredovalcev, v katerem udeleženci niso hierarhično razvrščeni. Namesto tega pa vse BionicANTs prispevajo k procesu skupnega iskanja rešitve s pomočjo porazdeljene inteligence. Za to potrebna izmenjava informacij med mravljami poteka preko radijskega modula, ki se nahaja v trupu.
FESTO, d. o. o.
Blatnica 8, 1236 Trzin
Tel.: 01 530 21 00
