AquaJelly

Jahr

2008

Idee

Ein kooperativer Schwarm künstlicher Quallen gleitet wie die natürlichen Vorbilder scheinbar mühelos durch das Wasser.

Ziel

Die AquaJellies können sich in jede Raumrichtung bewegen, ohne aneinander zu stoßen.

Technische Daten

• Durchmesser: 25 cm
• Gewicht: 840 g
• Geschwindigkeit: max. 10 km/h
• Mikroprozessoren: 3
• Druck- und Temperatursensor: 1
• Beschleunigungssensor: 1
• Infrarot-Sende-LEDs: 11
• Infrarot-Empfangseinheiten: 11
• Servomotoren: 2
• Energieversorgung: Lithium-Ionen-Polymer-Akku, 4,2 V, Kapazität 4000 mA/h
• Antrieb: Glockenankermotor, 3 V
• Getriebe: vorgeschaltetes Planetengetriebe, Übersetzung 1:180

Funktionsprinzip

Ohne festgelegte Steuerung des Gesamtsystems entsteht ein gemeinsames Verhalten der Gruppe. Für die Autonomie verfügen die Roboter über integrierte Kommunikations- und Sensortechnik. Ein Prozessor überwacht die Stellung des Antriebssystems. Benötigt eine AquaJelly Energie, steuert sie selbstständig die Ladestation an.

Lokalisierung

Die AquaJelly ist mit einer ringförmigen Steuerplatine ausgestattet, in der Sensoren für Druck, Funk und Licht untergebracht sind. Auf dem Ring in der Halbkugel befinden sich elf Infrarot-Leuchtdioden mit einem Öffnungswinkel von 20 Grad. Mithilfe gepulster Infrarotsignale orten sich die Kunstquallen bis zu einer Entfernung von etwa 80 Zentimetern und kommunizieren wie ein natürlicher Schwarm.

Aufbau

Die AquaJelly besteht aus einer durchsichtigen Halbkugel, einem zentralen Druckkörper und acht Tentakeln. Der wasserdichte Druckkörper enthält zwei Akkus für den elektrischen Antrieb. Zwei um 60 Grad versetzt angeordnete Kurbeln bewegen je einen Hubteller auf der Ober- und Unterseite des Druckkörpers. Daran angebrachte Rautengelenke bringen die Tentakel in Bewegung.

Tentakel

Acht Tentakel, die als adaptive Fin Ray Struktur gestaltet sind, werden zeitversetzt angesteuert, sodass eine wellenförmige Pumpbewegung entsteht: Diese ähnelt dem peristaltischen Vortrieb natürlicher Quallen.

Material

AquaJelly