水下機器人 BionicFinWave 穿過管道系統

       海豚和(he)(he)領航鯨能夠在黑(hei)暗渾濁的水中找到(dao)前行(xing)之路，這(zhe)(zhe)是(shi)因為它(ta)們有天然的回聲探(tan)測器(qi)。潛水艇同樣(yang)利(li)用超聲波(bo)技術進行(xing)定位。超聲波(bo)傳(chuan)感(gan)器(qi)可計算距離(li)，甚(shen)至(zhi)是(shi)到(dao)透明(ming)材(cai)料和(he)(he)水下的距離(li)。BionicFinWave 集所有這(zhe)(zhe)些特性于一(yi)身。由于安裝有超聲波(bo)傳(chuan)感(gan)器(qi)，這(zhe)(zhe)款仿生(sheng)水下機器(qi)人可順利(li)穿過由丙烯酸(suan)玻(bo)璃制成的管(guan)道系統，而不會發生(sheng)任(ren)何碰(peng)撞(zhuang)。

        超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)傳(chuan)感器(qi)向(xiang)目(mu)標物體發射高頻聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)，隨后目(mu)標物體會以(yi)(yi)回聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)形式(shi)反射聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)。傳(chuan)感器(qi)接收這(zhe)些(xie)信號，并通過計(ji)算(suan)回聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)返回的(de)時(shi)間間隔計(ji)算(suan)距(ju)離(li)。使用(yong)這(zhe)種(zhong)測(ce)量原理(li)可(ke)以(yi)(yi)計(ji)算(suan)距(ju)離(li)，并判(pan)斷自身的(de)位置(zhi)。通過鰭片起伏運動，水下機器(qi)人 BionicFinWave 可(ke)以(yi)(yi)利用(yong)這(zhe)種(zhong)技術(shu)(shu)穿過透明管道系統(tong)，而不會發生任何碰撞。其頭部的(de)五個超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)傳(chuan)感器(qi)和慣(guan)性(xing)傳(chuan)感器(qi)技術(shu)(shu)可(ke)持續(xu)測(ce)量與墻壁的(de)距(ju)離(li)和其在(zai)(zai)水中的(de)實際方向(xiang)。處理(li)器(qi)分析這(zhe)些(xie)數據(ju)，并用(yong)它們判(pan)斷管道系統(tong)的(de)轉彎位置(zhi)。它控制鰭片，使 BionicFinWave 盡可(ke)能(neng)在(zai)(zai)中心游動，而不會撞到管壁。

鰭片起伏運動

      BionicFinWave 使用其兩個(ge)側鰭移動。它們(men)會產生連(lian)續波，即所謂的(de)(de)(de)鰭片起(qi)伏運動。野生海扁蟲、烏賊(zei)和尖吻鱸(lu)都是(shi)以這(zhe)種方式在水中游動的(de)(de)(de)。隨著鰭片的(de)(de)(de)起(qi)伏運動，這(zhe)些魚將水推(tui)向(xiang)身后(hou)，由此產生向(xiang)前的(de)(de)(de)推(tui)力(li)。

靈活的硅膠鰭片

      BionicFinWave 上的(de)鰭片(pian)由(you)硅(gui)膠制成，沒(mei)有任何支柱或其(qi)他支撐(cheng)元件。因此，其(qi)柔韌度(du)很好，可以真實地再(zai)現其(qi)生物模型的(de)流暢波形運動(dong)。左右兩(liang)(liang)側的(de)兩(liang)(liang)個(ge)鰭片(pian)分別固定在九(jiu)個(ge)偏轉角為 45° 的(de)小(xiao)型杠(gang)桿(gan)臂(bei)上。杠(gang)桿(gan)臂(bei)由(you)位于水下機(ji)(ji)器人(ren)機(ji)(ji)體上的(de)兩(liang)(liang)個(ge)伺服電機(ji)(ji)驅動(dong)。兩(liang)(liang)個(ge)相(xiang)連的(de)曲軸(zhou)將動(dong)力傳遞(di)至杠(gang)桿(gan)，使兩(liang)(liang)個(ge)鰭片(pian)能夠單獨移(yi)動(dong)。因此，它(ta)們可以產(chan)生不同的(de)波形。

       例如，遇(yu)到轉彎(wan)時(shi)，外部(bu)鰭片(pian)的(de)移動(dong)速度要(yao)快(kuai)于內部(bu)鰭片(pian)，與挖掘機的(de)鏈條同(tong)理(li)。BionicFinWave 頭部(bu)的(de)第三個伺服電機用于控制機體的(de)彎(wan)曲，使其(qi)能夠上下浮動(dong)。曲軸和接頭均采(cai)用一體成型 3D 打(da)印工藝制造，因此十分(fen)靈活和柔軟。

       BionicFinWave 安裝有超聲波(bo)傳感(gan)器，因此可(ke)無碰撞地穿過管道系統.