Biologie

Structuur & Functie

De slurf van een olifant wordt op vele manieren gebruikt. De inname van voedsel en water kan alleen worden uitgevoerd met zijn hulp. Gras wordt met de slurf gepakt, uitgetrokken en naar de mond geleid. Olifantenslurven worden gekenmerkt door een flexibele en buigzame balgstructuur. Het bestaat uit ongeveer 40.000 spieren en is een echt wonderlijk mechanisme. Spieren in de lengte en breedte maken de slurf sterk en beweeglijk. De slurf wordt gebruikt voor het ademen, vastpakken, ruiken, zuigen en aanraken.

Biodiversiteit

Olifanten zijn zoogdieren en leven in kuddes. Stierolifanten kunnen 3,5 m hoog zijn en 7.000 kg wegen. Ze eten tot 200 kg planten per dag. Vandaag de dag zijn er nog maar drie soorten olifanten. De Afrikaanse olifant leeft in Afrika. De Aziatische olifant wordt aangetroffen van India tot Zuidoost-Azië. De slurfvingers worden gebruikt om de planten vast te grijpen. Hier verschilt de grijptechniek afhankelijk van het type olifant. Afrikaanse olifanten hebben een slurf met twee grijpvingers, terwijl de Aziatische olifant een slurf met één grijpvinger heeft.

Grijpertechnologie

De soepele bewegingen van de Fin Ray zijn natuurlijk ook interessant in de grijptechniek. Een heel bijzondere toepassing zijn grijpers waarbij twee of meer vinachtige delen worden gebruikt zoals bij de Bionische Olifant. Het is gebleken dat met deze constructie de meest uiteenlopende objecten goed kunnen worden vastgepakt en omsloten. De grijper past zich aan de vorm van fruit, eieren of andere producten aan.

Robotica / Cobot

Veel voorkomende robots bestaan voornamelijk uit staal of andere harde materialen, deze zijn vaak zwaar en sterk. Om ongevallen te voorkomen, werken industriële robots daarom in een "kooi". Werken met mensen is vaak gevaarlijk. In navolging van de slurf van de olifant kunnen robotarmen buigzaam worden gemaakt om zo veiliger met mensen te kunnen samenwerken. Een cobot is een subconcept van de robotica. Een collaboratieve robot, of kortweg cobot, is een industriële robot die samenwerkt met de mens en deze ondersteunt. Mensen en robots zijn niet gescheiden in het productieproces, maar werken direct samen.

Microcontroller

Een microcontroller is een single-chip computersysteem. Voor sommige microcontrollers wordt ook de term "System on a Chip" of SoC gebruikt. Microcontrollers zijn halfgeleiderchips die tegelijkertijd een processor en een randapparaatfunctie bevatten. Microcontrollers worden meestal geprogrammeerd in de programmeertalen Assembler, C of C++. Andere talen zoals BASIC, Pascal, Forth of Ada worden ook gebruikt. De meest gebruikte hogere programmeertaal voor microcontrollers is C, omdat hiermee ook zeer hardwaregeoriënteerd geprogrammeerd kan worden.

Actuatorsysteem

Een servomotor bestaat uit een motor en sensoren. De sensoren kunnen de rotatiesnelheid en de versnelling van de as meten en de positie van de as bepalen. De term servomotor komt uit zijn toepassingsgebied als hulpaandrijving en wordt over het algemeen gebruikt voor diverse goed regelbare elektromotoren. Er zijn verschillende soorten constructies.

Optimalisatie

Olifantenslurven worden gekenmerkt door een flexibele en buigzame balgstructuur. Het bestaat uit ongeveer 40.000 spieren en is een echt wonderlijk mechanisme.

Montage

Bij ontwerpen gaat het om het realiseren van iets technisch, bijvoorbeeld de ontwikkeling van betere kwaliteit en zuinigere producten. CAD-softwaretools (Computer-Aided Design) worden vaak gebruikt om dit te realiseren.

Assemblage

In de industriële productie is assemblage de term die wordt gebruikt om het geheel van alle processen voor de samenbouw van lichamen met een geometrisch gedefinieerde vorm te beschrijven. De essentiële onderdelen van een assemblageproces zijn: Verbinden, behandelen, testen, afstellen of bijkomende bewerkingen (bv. reinigen, verwarmen of koelen voor persaansluitingen, ontbramen, uitpakken, afdichten, oliën, ...) Het omgekeerde van montage is demontage met de juiste demontagetechnieken.

Besturings- en regeltechniek

De taak van besturingstechniek is om bepaalde processen in een besturingsobject te forceren. De programmeerbare logische besturing (PLC) vormt een moderne basis voor diverse toepassingen van de besturingstechniek. De taak van regeltechniek is het waarborgen van processtabilisatie of procesbesturing in een besturingsobject, dat grotendeels onafhankelijk is van verstorende variabelen.

Biologie

Aanpassing

Kameleons zijn fascinerende wezens met veel bijzondere kenmerken. Ze kunnen hun ogen onafhankelijk van elkaar bewegen. Met hun vooruitstekende bolvormige ogen kunnen ze zo een groot deel van hun omgeving waarnemen. Ze zijn ook goed gecamoufleerd door hun lichaamsvorm. De kleurverandering van een kameleon dient ook als camouflage en voor de communicatie met soortgenoten. Het kleurenspectrum en de patronen zijn soortspecifiek. In risico- en gevechtssituaties kunnen kameleons bijzonder snel van kleur veranderen. De kleur kan ook worden gewijzigd om de lichaamstemperatuur te regelen.

Tongschot

De tong van een kameleon maakt gebruik van de unieke combinatie van kracht en vormsluiting. Dit effect kan waargenomen worden bij de jacht op prooidieren. Een bijzonder kenmerk van kameleons is hun jachtstrategie. Met de adembenemende manier waarop ze hun tong eruit schieten, kunnen ze heel snel aanvallen en hun prooi stevig vastpakken. Het vasthouden van de prooi is voor de voedselinname net zo belangrijk als het schietmechanisme. Daarbij wordt ervan uitgegaan dat hechting (kleverigheid), vormsluiting en zuiging dienen om de prooi vast te houden.

Grijpertechnologie

Van de vele kenmerken van een kameleon is de aanpasbare grijptechniek bijzonder interessant voor de technologische ontwikkeling. Het grijpen is van fundamenteel belang voor de automatisering. Werkstukken moeten van de ene plaats naar de andere worden verplaatst en daarvoor moeten ze op de een of andere manier worden vastgepakt. Een grijper van een zacht materiaal is iets nieuws in fabrieken. Tot nu toe zijn de meeste machines in de industrie gemaakt van hard materiaal. Maar de tong van de kameleon heeft verschillende voordelen, vooral door het zachte materiaal waarvan hij is gemaakt. Het is zo flexibel dat het gemakkelijk voorwerpen van verschillende vormen kan vastpakken, die ook ongeordend kunnen zijn.

Luchtdruk

De druk wordt gemeten ten opzichte van de atmosferische druk (buitenlucht). Als er meer lucht in een ruimte wordt gebracht dan er ontsnapt, is er sprake van overdruk. Dit gebeurt ook wanneer de ruimte wordt verkleind terwijl het luchtvolume constant blijft. De overdruk is dus afhankelijk van de volumeverhouding tussen ruimte en lucht. Overdruk (pneumatiek) kent veel industriële toepassingen, bijvoorbeeld in de automatiseringstechniek voor bewegende robotarmen.

Microcontroller

Een microcontroller is een single-chip computersysteem. Voor sommige microcontrollers wordt ook de term "System on a Chip" of SoC gebruikt. Microcontrollers zijn halfgeleiderchips die tegelijkertijd een processor en een randapparaatfunctie bevatten. Microcontrollers worden meestal geprogrammeerd in de programmeertalen Assembler, C of C++. Andere talen zoals BASIC, Pascal, Forth of Ada worden ook gebruikt. De meest gebruikte hogere programmeertaal voor microcontrollers is C, omdat hiermee ook zeer hardwaregeoriënteerd geprogrammeerd kan worden.

Actuatorsysteem

Een servomotor bestaat uit een motor en sensoren. De sensoren kunnen de rotatiesnelheid en de versnelling van de as meten en de positie van de as bepalen. De term servomotor komt uit zijn toepassingsgebied als hulpaandrijving en wordt over het algemeen gebruikt voor diverse goed regelbare elektromotoren. Er zijn verschillende soorten constructies.

Karakteristieken

De zachte punt van de kameleongrijper kan zich aanpassen aan voorwerpen met verschillende vormen en kan deze stevig vastpakken en vasthouden - en dit werkt altijd met één en hetzelfde gereedschap. Normale grijpers moeten afhankelijk van het object worden veranderd. De kracht wordt ook relatief gelijkmatig verdeeld over het gegrepen voorwerp zonder dat er drukpunten ontstaan. Dit betekent dat zachte voorwerpen, bijvoorbeeld fruit, ook vastgepakt kunnen worden.

Montage

Bij ontwerpen gaat het om het realiseren van iets technisch, bijvoorbeeld de ontwikkeling van betere kwaliteit en zuinigere producten. CAD-softwaretools (Computer-Aided Design) worden vaak gebruikt om dit te realiseren.

Assemblage

In de industriële productie is assemblage de term die wordt gebruikt om het geheel van alle processen voor de samenbouw van lichamen met een geometrisch gedefinieerde vorm te beschrijven. De essentiële deelwerkzaamheden van een assemblageproces zijn: Verbinden, behandelen, testen, afstellen of bijkomende bewerkingen (bv. reinigen, verwarmen of koelen voor persverbindingen, ontbramen, uitpakken, afdichten, oliën, ...).

Besturings- en regeltechniek

De taak van besturingstechniek is om bepaalde processen in een besturingsobject te forceren. De programmeerbare logische besturing (PLC) vormt een moderne basis voor diverse toepassingen van de besturingstechniek. De taak van regeltechniek is het waarborgen van processtabilisatie of procesbesturing in een besturingsobject, dat grotendeels onafhankelijk is van verstorende variabelen.

Biologie

Mechanismen

De werkingsmechanismen van waterlelies en mimosa zijn uniek in de plantenwereld. Deze planten hebben één ding gemeen: het openen en sluiten van hun bladeren door externe prikkels. De effecten dienen voor de voortplanting en bescherming tegen natuurlijke vijanden.

De waterlelies hebben een schroefachtige structuur en openen en sluiten hun bladeren afhankelijk van de lichtintensiteit die door het dag-nacht ritme wordt bepaald. Bij mimosa daarentegen sluiten de bladeren zich na elkaar als reactie op mechanische prikkels zoals aanraking of vibratie.

Kunst

Het bio-geïnspireerde ontwerp past de principes uit de plantenwereld toe op de technologie door middel van wetenschappelijke en technische vragen. Dit is een afronding van het onderwijs over de vakken in het STEM onderwijs. Stem is de afkorting van Science (wetenschap) , Technology (technologie), Engineering (engineering) en Math (wiskunde).

Actuatorsysteem

Een stappenmotor zet digitale impulsen om in een draaibeweging. Een omwenteling van de motor is verdeeld in X even grote "stappen". Elke digitale impuls veroorzaakt een "stap" die de positie van de motor op elk moment bepaalt. Hoe sneller impulsen gestuurd worden, hoe sneller de motor draait.

Assemblage

In de industriële productie is assemblage de term die wordt gebruikt om het geheel van alle processen voor de samenbouw van lichamen met een geometrisch gedefinieerde vorm te beschrijven. De essentiële deelwerkzaamheden van een assemblageproces zijn: Verbinden, behandelen, testen, afstellen of bijkomende bewerkingen (bv. reinigen, verwarmen of koelen voor persverbindingen, ontbramen, uitpakken, afdichten, oliën, ...). Het omgekeerde van assemblage is demontage met geschikte demontagetechnieken.

Microcontroller

Een microcontroller is een single-chip computersysteem. Voor sommige microcontrollers wordt ook de term "System on a Chip" of SoC gebruikt. Microcontrollers zijn halfgeleiderchips die tegelijkertijd een processor en een randapparaatfunctie bevatten. Microcontrollers worden meestal geprogrammeerd in de programmeertalen Assembler, C of C++. Andere talen zoals BASIC, Pascal, Forth of Ada worden ook gebruikt. De meest gebruikte hogere programmeertaal voor microcontrollers is C, omdat hiermee ook zeer hardwaregeoriënteerd geprogrammeerd kan worden.

Montage

Bij ontwerpen gaat het om het realiseren van iets technisch, bijvoorbeeld de ontwikkeling van betere kwaliteit en zuinigere producten. CAD-softwaretools (Computer-Aided Design) worden vaak gebruikt om dit te realiseren.

Besturings- en regeltechniek

De taak van besturingstechniek is om bepaalde processen in een besturingsobject te forceren. De programmeerbare logische besturing (PLC) vormt een moderne basis voor diverse toepassingen van de besturingstechniek. De taak van regeltechniek is het waarborgen van processtabilisatie of procesbesturing in een besturingsobject, dat grotendeels onafhankelijk is van verstorende variabelen.