Tyska Festo är kända för sina biologiskt inspirerade robotar via sitt Bionic Learning Network och brukar varje år visa upp sina nya skapelser. I år var det i form av robotmyror och robotfjärilar som visades upp på Hannover Messe 2015.
Robotmyrorna kallas BionicANTs och påminner mycket om riktiga myror med tresegmentskropp, tre benpar, kraftiga käkar och ett par antenner. Men det är inte bara till utseendet de liknar sina naturliga förlagor utan även beteendemässigt då de kan samarbeta för att lösa uppgifter.
Likt riktiga myror är robotmyrorna var för sig begränsade till att följa ett antal enkla regler, men som ett kollektiv kan de lösa uppgifter i större skala via komplexa kontrollalgoritmer där de kommunicerar med varandra för att koordinera sina rörelser och beteenden. Genom att dra eller knuffa på ett koordinerat sätt kan de tillsammans förflytta objekt som en ensam myra inte skulle klara.
Sättet robotmyrorna har skapats på är också unikt och kallas 3D MID – en slags 3D-skrivarteknik som även skriver ut kretsledningar för elektronik i plasten. Till dessa ledningar har sedan en processor samt ett antal sensorer kopplats. I robotmyrans ögon sitter 3D-stereokameror och i bakkroppen en radiomodul som gör att myrorna kan kommunicera med varandra.
Myrorna kan arbeta i cirka 40 minuter innan de två integrerade laddningsbara batterierna måste laddas. Antennerna fungerar som laddkontakter när de trycks emot en metallskena, ungefär som hos radiobilarna på ett nöjesfält. Både benen och de stora käkarna baseras på så kallade piezokeramiska böjningsomvandlare. I praktiken innebär det att robotmyrornas aktuatorer kan röra sig snabbt och exakt utan att vare sig dra särskilt mycket ström eller ta för stor plats.
Robotmyrorna är dock betydligt större än riktiga myror med en längd på 13,5 centimeter och väger 105 gram. På undersidan har de dessutom en optisk sensor liknande den som återfinns i många datormöss. Denna sensor avänds, i kombination med stereokameran, för att roboten ska kunna hålla reda på sin position.
eMotionButterflies
Även Festos robotfjärilar eMotionButterflies har ett kollektivt beteende. De kan flyga omkring autonomt tack vare en slags inomhus-GPS bestående av totalt tio höghastighetskameror som filmar fjärilarna i 160 fps. Via infraröda lysdioder på fjärilarna kan den centraldator som kamerorna är kopplade till hålla reda på deras position i tre dimensioner och se till att de artificiella insekterna inte flyger in i varandra. Datorn har kapacitet att analysera 3,7 miljarder pixlar varje sekund.
Robotfjärilarna väger trots sitt vingspann på 50 centimeter och individuellt kontrollerade vingar bara 32 gram. Två små servon driver vingrörelserna och flygtiden är 3-4 minuter innan batteriet måste laddas i en kvart. Fjärilarna flaxar omkring med 1-2 vingslag i sekunden och kommer upp i en flyghastighet av 1-2,5 meter per sekund.
BionicANTs, eMotionButterflies