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3D-gedruckter Roboter-Fisch kann Meere überwachen

Es gibt bereits mehrere Modelle von Roboter-Fischen, welche zur Datenerfassung im Wasser dienen. Ein Forscherteam der Universität Firat in der Türkei haben einen additiv gefertigten Roboter-Fisch entwickelt, welcher mehrere Aufgaben erfüllen kann. Hierbei orientierte sich das Modell an der Anatomie des Karpfens. Es soll später die Küste überwachen, Vermessungen durchführen oder Verschmutzungen ausfindig machen und entfernen.

Das türkische Team aus Ingenieuren hat versucht den Karpfenfisch in Größe und Funktion zu imitieren. Dafür haben die Forscher viele Fische in der Natur beobachtet und zwei unterschiedliche Bewegungsmuster erkannt. Der größte Anteil der Fische beugt ihren Körper um den Vortrieb zu erhalten, diese Methode wird BCF genannt. 15% der Fische benutzt nur die Schwanz- und Brustflossen um sich zu bewegen, dies heißt MPF. Der Körper des Fischmodells ist so gebaut, dass er die erste Technik verwendet.

Roboter-Fisch aus drei Teilen

3D-gedruckter Roboter-Fisch

Der Roboter-Fisch besteht aus PLA und hat ein Endgewicht von zirka 3,1 Kilogramm. Das Modell hat eine Länge von 500 mm, eine Höhe von 215mm und eine Breite von 76mm. Der Roboter-Fisch besteht insgesamt aus drei Teilen. Einem starren vorderen Teil, in dem die Sensoren sind, einem mittleren, aus zwei Baugruppen bestehenden Gelenk, welches für die Bewegung zuständig ist und der Schwanzflosse. Im Kopf des Fisches sind drei Infrarot Abstandssensoren von Sharp eingebaut. Dadurch soll der Roboter sich im Raum zurechtfinden. Ebenfalls befindet sich die Steuerung für die auf und ab Bewegung im Kopf.

„Diese Studie stellt das biomimetische Design und die Herstellung des intelligenten robotergestützten Fischprototyps (i-RoF) vor, der auf bioinspiriertem Schwimmen basiert, um reale Explorations- und Vermessungseinsätze durchzuführen“, folgerten die Forscher. „Der Roboterfisch-Prototyp für dreidimensionale Bewegungsfähigkeiten wird im realen Versuchssystem untersucht. In diesen Analysen wurden mehr als 72 verschiedene experimentelle Studien durchgeführt, um die Eigenschaften des Prototyps zu erhalten.

Das Modell des Fisches wurde zunächst in SolidWorks designet und dann auf den Voxelizer übertragen. Jedes PLA Bauteile wurden mit Epoxidharz ummantelt, um Poren zu schließen. Danach wurde das zusammengebaute Modell nochmals mit synthetischer Farbe bemalt, um auch die letzten undichten Stellen zu verhindern.

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Ich bin 26 Jahre alt und Mechatronik Student am Technikum Wien. Ich bin seit 10 Jahren mit Unterbrechungen in der Industrie tätig und habe dort im Bereich der Wartung, Automatisierung und Konstruktion gearbeitet. Den ersten Kontakt mit generativer Fertigung hatte ich erst im jetzigen Studium, wurde aber direkt gepackt von den Möglichkeiten, welche uns diese Technik bringt. Ich bin gespannt, wo uns diese Technologie noch hin bringt.