Festo Didactic heeft ingezien dat dieren en insecten perfecte ingenieurs zijn die veel van de problemen waarmee we vandaag de dag worden geconfronteerd, kunnen oplossen. Festo heeft verschillende bionicaprojecten ontwikkeld om onder meer studenten te motiveren zich bezig te houden met natuurverschijnselen. Bekijk de onderstaande video's om te zien hoe de technici van Festo elementen uit de natuur nabootsen om uitdagingen in de geautomatiseerde wereld op te lossen.
Een van de oudste dromen van de mensheid is vliegen als een vogel - vrij door de lucht bewegen in alle dimensies en de wereld bekijken vanuit vogelperspectief. Niet minder fascinerend is de vogelvlucht zelf. Vogels krijgen lift en blijven in de lucht met alleen de spierkracht van hun vleugels, waarmee ze de nodige stuwkracht opwekken om de luchtweerstand te overwinnen en hun lichaam in beweging te brengen - zonder draaiende "onderdelen". Vogels meten, controleren en regelen hun beweging door de lucht voortdurend en volledig autonoom, om te overleven.
Met SmartBird is Festo erin geslaagd de vlucht van vogels te decoderen. Deze bionische vogel, geïnspireerd op de zilvermeeuw, kan autonoom opstijgen, vliegen en landen, zonder extra aandrijving. Zijn vleugels klappen niet alleen op en neer, maar draaien ook onder bepaalde hoeken. Festo is erin geslaagd een energie-efficiënte technische aanpassing van het natuurlijke model door te voeren.
Vlinders zijn vooral bekend omdat ze als rupsen ter wereld komen en later uitgroeien tot - meestal - kleurrijke vliegende wezens. Wat vooral opvalt zijn hun grote vleugels in vergelijking met hun slanke lichaam. Ze zijn flinterdun en bestaan uit een elastisch membraan dat de dieren hun unieke lichtheid en aerodynamica geeft. Met de eMotionButterflies heeft Festo hun uiterst sierlijke en wendbare vlucht nu technisch geïmplementeerd. Om ervoor te zorgen dat de ultralichte vliegende objecten niet met elkaar in botsing komen, worden zij gecoördineerd door een indoor GPS, die ook bij de productie van de toekomst als geleidings- en controlesysteem zou kunnen worden gebruikt.
Om hun natuurlijke rolmodel zo dicht mogelijk te benaderen, hebben de kunstvlinders sterk geïntegreerde boordelektronica. Zij kunnen de vleugels afzonderlijk precies activeren om de snelle bewegingen uit te voeren. Omdat de vleugels elkaar enigszins overlappen, ontstaat er een luchtspleet tussen de vleugels als ze klapperen, wat de vlinders hun bijzondere aerodynamica geeft.
Voor de BionicANTs heeft Festo niet alleen de fijne anatomie van de natuurlijke mier als model genomen. Voor het eerst wordt het coöperatieve gedrag van de wezens ook overgebracht naar de wereld van de technologie met behulp van complexe besturingsalgoritmen. Net als hun natuurlijke modellen communiceren ze met elkaar en werken ze samen volgens duidelijke regels om een gemeenschappelijke taak op te lossen. De kunstmatige mieren laten dus zien hoe autonome individuele componenten samen een complexe taak kunnen oplossen als een genetwerkt totaalsysteem.
Net als hun natuurlijke tegenhangers glijden de AquaJellies van Festo elegant en schijnbaar moeiteloos door het water. Dit wordt gewaarborgd door hun adaptieve tentakels, die worden aangestuurd door een elektrische aandrijving in het lichaam. De geïntegreerde communicatie- en sensortechnologie en de real-time diagnostiek maken gecoördineerd, collectief gedrag van meerdere kwallen mogelijk, zelfs in de kleinste ruimtes.
Festo visualiseert ideeën over hoe efficiënte systemen in de watertechnologie er in de toekomst uit zouden kunnen zien.
Met de BionicKangaroo heeft Festo de unieke manier waarop een kangoeroe beweegt technologisch nagebootst. Net als zijn natuurlijke rolmodel kan de BionicKangaroo efficiënt energie herstellen, opslaan en terugwinnen tijdens de volgende sprong. De technische uitvoering vereist zowel geavanceerde besturingstechnologie als stabiele sprong kinematica. De consequente lichtgewicht constructie en de intelligente combinatie van pneumatische en elektrische aandrijvingen maken het unieke springgedrag mogelijk. Het systeem wordt bestuurd door middel van gebaren.
De BionicCobot is niet alleen qua anatomische constructie gebaseerd op de menselijke arm. Net als zijn biologische model lost de pneumatische lichtgewicht robot veel van zijn taken op met behulp van soepele en gevoelige bewegingen. Door deze flexibiliteit kan hij direct en veilig met mensen werken.
De Bionic Handling Assistant is een voorbeeld van hoe structurele flexibiliteit en nieuwe bedieningsconcepten op basis van bijvoorbeeld stem- en beeldherkenning de mens kunnen helpen om in de fabrieksomgeving van de toekomst gemakkelijk en vooral veilig met machines om te gaan. In geval van een botsing met de menselijke operator vormt het systeem niet langer een gevaar en hoeft het niet, zoals bij conventionele fabrieksrobots, zorgvuldig van de mens te worden afgeschermd.
De kameleon kan allerlei verschillende insecten vangen door zijn tong over de betreffende prooi te leggen en deze goed in te sluiten. De FlexShapeGripper gebruikt dit principe om de meest uiteenlopende voorwerpen vast te pakken. Met zijn elastische siliconen kap kan hij zelfs meerdere voorwerpen in één keer oppakken en vouwen, zonder dat er een handmatige omzetting nodig is.
De Airacuda imiteert een vis qua functie, structuur en vorm. Het kinematische concept van Airacuda is vergelijkbaar met dat van zijn biologische rolmodel - de voortstuwing gebeurt via een mechanische vin-aandrijving.
Dankzij de lichte constructie en de integratie van functies, heeft Festo met de BionicOpter de uiterst complexe vliegeigenschappen van de libel technisch onder de knie. Net als zijn rolmodel in de natuur kan dit ultralichte vliegende object in alle richtingen vliegen, in de lucht zweven en zweven zonder met zijn vleugels te slaan.
De vliegende vos behoort tot de familie der Chiroptera - de enige zoogdieren die actief kunnen vliegen. Ze zijn nauw verwant aan vleermuizen, maar in tegenstelling tot vleermuizen, die ultrageluid gebruiken voor navigatie, zien ze met behulp van hun grote ogen. Een bijzonder kenmerk is hun fijne elastische vlieghuid, die bestaat uit opperhuid en hypodermis en zich uitstrekt van de langgerekte middenhandsbeentjes en vingerkootjes tot aan de enkels.
Bij de BionicFlyingFox ligt de nadruk op een lichtgewicht constructie, net als bij het biologische model. Want in de technologie geldt hetzelfde als in de natuur: hoe lager het gewicht, hoe lager het energieverbruik. Bovendien bespaart lichtgewicht constructie middelen in het bouwproces.
De Marokkaanse wielspin, die in 2008 werd ontdekt door bionicaprofessor Ingo Rechenberg in de Erg Chebbi woestijn aan de rand van de Sahara, was de inspiratiebron voor de BionicWheelBot. De wielspin kan lopen zoals andere spinnen, maar kan ook bewegen met een gecombineerde opeenvolging van vlucht en grondrol. Hij past zich perfect aan zijn omgeving aan: op een vlakke ondergrond is hij in de zogenaamde rolmodus twee keer zo snel als tijdens het lopen. Bij oneffenheden zijn enkele stappen daarentegen voordelig. Hierdoor kan hij zich veilig en efficiënt verplaatsen in de woestijn - waar beide soorten terrein voorkomen.
Net als zijn biologische model heeft de BionicWheelBot acht poten waarmee hij zowel kan lopen als rollen. In de rolmodus maakt de BionicWheelBot een salto met zijn hele lichaam, analoog aan de natuurlijke wielspin.
