Témata
Zdroj: Festo

Stroje v pohybu – Létající roboty inspirují intralogistiku

Stroje v pohybu, to je název nového seriálu, ve kterém vám budeme představovat technicky zajímavá řešení především z oblasti dopravní a manipulační techniky. Dnes se budeme věnovat oblasti bionických konstrukcí, konkrétně projektu BionicSwift (bionický rorýs). Tito bioničtí rorýsové mohou díky GPS pro vnitřní prostory a radiokomunikaci prostřednictvím širokopásmové technologie UWB bezpečně a koordinovaně létat v definovaném vzdušném prostoru. Pro provádění těchto vzdušných manévrů tak, aby to co nejvíce odpovídalo živé předloze, mají jejich křídla pera, podobně jako skuteční ptáci.

Tento článek je součástí seriálu:
Stroje v pohybu
Díly
Pavel Marek

Patří mezi klíčové osobnosti časopisu MM Průmyslové spektrum, kde zastává pozici odborného redaktora časopisu. Je absolventem strojní fakulty ČVUT v Praze. Po ukončení studia pracoval v Poldi SONP Kladno v závodě Doprava, poté jako konstruktér a projektant ve společnosti ČKD Lokomotivka. Pro MM Průmyslové spektrum pracuje od roku 1999.

Reklama

Společnost Festo Bionic Learning Network již má ve vytváření létajících objektů inspirovaných přírodou dlouhou tradici. Její nový projekt BionicSwift však reprezentuje novou kapitolu vývoje bionických létajících objektů. Podobně jako u přírodního vzoru jsou základem stavby lehké konstrukce. Nižší hmotnost usnadňuje pohyb a snižuje se spotřeba materiálů i energie. Bionický rorýs tak navzdory své délce 44,5 cm a rozpětí křídel 68 cm váží pouhých 42 gramů. Díky tomu je neuvěřitelně hbitý, mrštný a dokáže létat ve smyčkách nebo provádět ostré zatáčky.

Reklama
Reklama

Aerodynamické opeření

Aby umělí ptáci mohli co nejvěrněji napodobit let svých přírodních vzorů, mají jejich křídla „peří“. Jedná se o individuální lamely vyrobené z ultralehké, ohebné, avšak velmi pevné pěny, jež se navzájem překrývají a jsou připevněny ke karbonovým brkům. Ty jsou zasazeny do kostry křídla, která odpovídá přírodnímu modelu. Individuální lamely dovolují, aby mezi nimi při zvednutí křídla vzduch protékal. Díky tomu pro zvednutí křídla postačuje menší výkon. Naopak při pohybu křídla dolů se mezery mezi lamelami uzavřou a křídla tak poskytují robotickému ptáku během letu náležitou oporu. To přináší bionickým rorýsům lepší letové vlastnosti než předchozím generacím bionických létajících objektů.

Projekt BionicSwift reprezentuje novou generaci vývoje bionických létajících objektů. (Zdroj Festo)

Integrace funkcí do malého prostoru

Hbitost umělého ptáka není dána pouze jeho lehkou konstrukcí a aerodynamickou kinematikou, ale také použitím integrace funkcí. Tělo ptáka obsahuje kompaktní konstrukci mechanismu pro mávání křídly, komunikační a řídicí technologie a zdvihač ocasu. Bezkartáčový motor, dva servomotory, baterie, převodovka a desky s integrovanými obvody jsou nainstalovány do toho nejmenšího prostoru. Díky inteligentní interakci motorů a mechanických systémů může být precizně koordinována frekvence mávání křídly se zdvihačem ocasu, což umožňuje provádění nejrůznějších manévrů.

Aby umělí ptáci mohli co nejvěrněji napodobit let svých přírodních vzorů, mají jejich křídla „peří“, tedy lehké ohebné lamely. (Zdroj Festo)

GPS koordinace letu

Koordinovaný a bezpečný let robotických ptáků je umožněn díky GPS pro vnitřní prostory a radiokomunikaci prostřednictvím širokopásmové UWB technologie. V prostoru haly, kde se robotičtí ptáci pohybují, je umístěno několik rádiových modulů tvořících pevné kotvy, které se navzájem lokalizují a definují řízený vzdušný prostor. Každý pták je vybaven rádiovým modulem, jenž odesílá signály základnám. Tyto pak mohou lokalizovat přesnou pozici ptáka a příslušná data odesílají do centrálního řídicího počítače, který pracuje jako navigační systém. Tento systém může pro plánování letu využívat předprogramované trajektorie a určovat jednotlivým ptákům konkrétní dráhy letu. Jestliže se některý pták odchýlí od stanoveného směru, například z důvodu neočekávaných změn prostředí (průvan, proud tepla), okamžitě autonomně zkoriguje svou dráhu letu, a to bez jakéhokoliv zásahu člověka, který let řídí. Radiokomunikace umožňuje přesné snímání polohy i v případě, že v prostoru se vyskytují překážky a vizuální kontakt se částečně ztratí. Technologie UWB přitom zajišťuje bezpečnou komunikaci bez rušení.

Koordinovaný a bezpečný let robotických ptáků je umožněn prostřednictvím GPS a radiokomunikace. Data o jejich poloze jsou odesílána do řídícího počítače, který plánuje jejich letové dráhy. (Zdroj Festo)

Inspirace pro intralogistiku

Inteligentní síť létajících objektů a GPS trasování vytváří 3D navigační systém, který by mohl být použit v továrně budoucnosti. Tímto způsobem může být například vylepšena přesná lokalizace toku materiálu a zboží, pracovní postupy, nebo mohou být predikována úzká hrdla. Autonomní létající roboty také mohou být využity pro transport materiálu ve stanovených leteckých koridorech a optimalizovat tak využití prostoru v továrně.

Dojem z hejna letících bionických rorýsů je impozantní…
Související články
S uranem v podpalubí

V březnovém vydání MM Průmyslového spektra jsme publikovali článek pod názvem Jaderné ledoborce pro Severní cestu. Jelikož tento text vzbudil zájem řady čtenářů, rozhodli jsme se na toto téma připravit další podrobnější příspěvek.

Praktický výzkum nám dělá svět lepším

Prof. Ing. Milan Gregor, PhD. se narodil v Prievidzi a dětství prožil v Necpaloch. Zde u příležitosti oslav 600. výročí první písemné zmínky byl v roce 2015 oceněn Cenou primátorky Prievidzy za mimořádné zásluhy v rozvoji hospodářství, vědy a techniky a šíření dobrého jména Slovenské republiky v zahraničí.

Spjato s regiónem, otevřeno pro celý svět

Aktuálním tématem současné doby jsou diskuze o lokálních ekonomikách, jejich vlivu na inovační potenciál, vytváření firemní kultury a rozvoj podnikatelského prostředí. Jejím velkým zastáncem a propagátorem je profesor Milan Zelený. Učíme se od Baťů a jejich metody bychom měli s potřebnou modifikací upravovat pro naši dobu. Nedávno jsem měl možnost navštívit německého výrobce obráběcích strojů, společnost Hermle, která mojí optikou pohledu splňuje znaky lokální výroby s globální působností. Na každém kroku to bylo znát.

Související články
Dvacet let ve výrobě ocelových konstrukcí

Moravská firma Motor Lučina je předním exportérem ocelových konstrukcí ve střední Evropě. Svůj úspěch majitelé postavili na zkušenostech z krize. „Rok 2010 byl pro nás nejhorší v historii firmy. V době celosvětové krize, kdy jsme bojovali o zachování firmy, jsme zjistili, že nás okrádá náš vlastní generální ředitel. Ztráty byly ohromné. Dnes, po letech, nám to paradoxně několik desítek milionů zase přineslo, jelikož jsme se poučili. Pro firmu není nic horšího, než když se ji dvacet let daří. Dokud nepoznáte dno, tak se od něho nemůžete odrazit,“ říká jeden z majitelů společnosti Motor Lučina Tomáš Polach, který se s redakcí MM Průmyslového spektra podělil o své zkušenosti s podnikáním.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Reflexe EMO Milano 2015

Italské výstaviště Fieramilano se první říjnový týden stalo středem pozornosti strojařů především evropské provenience. Po šesti letech, kdy vrcholila hospodářská krize, se prestižní veletrh EMO vrátil do italského průmyslového regionu s „budovatelským“ mottem: Let’s build the future. Na ploše 120 000 m2 ve dvanácti výstavních halách se prezentovalo přes 1 600 vystavovatelů, z toho na 500 tuzemských. Podle závěrečné zprávy navštívilo akci přes 155 tisíc návštěvníků (145 tis. EMO Hannover 2013), polovina ze zahraničí. (Pozn. V neděli před zahájením EMO navštívilo vedlejší Expo přes 260 tisíc návštěvníků. Z České republiky do Milána vycestovalo 2 160 strojařů (2 300 na EMO Hannover 2013). Každý z návštěvníků si domů patrně odvezl svůj osobní rekord v nachozených kilometrech po výstavišti.

Od konstrukce strojů po parkovací věže

Mezi starší generací strojařů pravděpodobně není nikoho, kdo by neznal původem škodováka Josefa Bernarda z Jičína. Tento strojírenský nadšenec příští rok oslaví své sedmdesátiny. Před třiceti lety po odchodu z místního Agrostroje položil základy společnosti Vapos, která dává perspektivní práci patnácti desítkám lidí z Jičína a blízkého okolí.

Podpora zavádzania LOTO

Po úspešnej fáze implementácie konceptu TPM (Total Productive Maintenance) sa vedenie spoločnosti DS Smith, závod Martin, rozhodlo doplniť systematický prístup starostlivosti o výrobné zariadenia rovnako dôležitou súčasťou, nasmerovanou na starostlivosť o pracovníkov. Všetky aktivity súvisiace s výkonom údržby, obsluhy, nastavovania a dolaďovania výrobných zariadení sú späté s výkonom ľudskej práce a teda fyzického kontaktu človeka so strojom.

Přesuvna pro ruskou vagonku

Druhou speciální přesuvnu kolejových vozidel při dílenské přejímce předala zástupcům ruské vagonky TikhvinChemMash z města Tichvin v Leningradské oblasti společnost NOPO Engineering Hradec Králové.

Výroba štíhlá jako kabel

Kladno historicky patřilo k jedné z nejvíce průmyslových lokací u nás. Bohužel z areálu bývalé Poldovky a jejího okolí se mnoho fungujícího nezachovalo, o to více je tedy třeba ocenit ty subjekty, které dokázaly ustát přechod na tržní prostředí a na tyto nové podmínky se ve všech směrech adaptovaly. Mezi ně patří firma nkt cables, která pokračuje v tradici bývalé „Kablovky“. A jelikož se zde v rámci přechodu na moderní výrobu a systémy řízení postupně pod konzultační gescí API - Akademie Produktivity a inovací aplikuje štíhlá výroba, přijali jsme možnost firmu navštívit. Hostiteli byli ředitel závodu Ing. Jaroslav Žižka a lean leader Ing. Karel Holub.

Stroje v pohybu – Vrtulník na Marsu

Vědci a technici z amerického Národního úřadu pro letectví a vesmír (NASA) právě řídí jednu z nejnáročnějších operací v dějinách kosmonautiky. Expedice Mars 2020 hledá známky bývalého života na sousední planetě. Kromě pojízdné laboratoře je na Marsu také první stroj, který létá vlastní silou na jiné planetě, než je Země.

Jízdní kola z vesmírného inkubátoru

V České republice existuje celá řada firem, které se svými produkty prosadily po celém světě. Často nejsou ani tak známé doma jako spíš za hranicemi naší země, kde v ojedinělých případech vytvořily dokonce nový segment trhu. Seriál formou stručného příběhu představuje čtenářům cestu, po které se podnikatel se svojí firmou vydal, jaké milníky jej provázely a jakých úspěchů a uznání na světovém trhu dosáhl.

Najít dveře do budoucnosti

Již 20. ročník Ceny Wernera von Siemense vyvrcholil 22. února slavnostním večerem v pražské Betlémské kapli. Za své práce zde převzalo ocenění celkem 25 nejlepších mladých vědců, studentů a pedagogů. Werner Siemens prý řekl: „Lepší než bušit hlavou do zdi je najít v ní očima dveře.“ Z mladých lidí, kteří převzali ocenění nesoucí jeho jméno, by měl jistě radost. Všichni totiž dokázali nejen najít dveře, ale otevřít je do budoucnosti.

Letem technickým světem

Každý den nás překvapuje zprávami z vědeckotechnické sféry, která je nám sice ve své podstatě blízká, ale přesto někdy v detailech vzdálená, protože stačíme sledovat pouze svůj obor. V tomto letošním seriálu stíráme hranice úzkého zaměřeni a zlehka se dotkneme překvapivých novinek odjinud. Kdo chce vědět víc, snadno si podrobnosti najde.

Letem technickým světem VI

Každý den nás překvapuje zprávami z vědeckotechnické sféry, která je nám sice ve své podstatě blízká, ale přesto někdy v detailech vzdálená, protože stačíme sledovat jen svůj obor. V tomto letošním seriálu stíráme hranice úzkého zaměřeni a zlehka se dotkneme překvapivých novinek odjinud. Kdo chce vědět víc, snadno si podrobnosti najde.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit