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MECCATRONICA
primo piano
Automazione e Strumentazione
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Novembre/Dicembre 2014
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poter replicare le più sofisticate funzioni di movi-
mento del regno animale. Quest’anno è toccato al
canguro il ruolo dell’animale emulato in forma
meccanica da Festo.
Il ‘canguro bionico’ di Festo si sposta a balzi
utilizzando un evoluto
sistema ibrido elettro-
nico-pneumatico
in cui l’energia è accumulata
in maniera efficiente in forma meccanica,
senza
ricorrere a conversioni che implicherebbero
delle perdite
. La regolazione precisa dei cilindri
pneumatici permette di generare il movimento a
balzi che consente al canguro bionico di spostarsi
e, questa stessa precisione, permette di usufruire
dell’energia recuperata nell’atterraggio che con-
clude ogni balzo. L’energia viene accumulata in
forma elastica da una sorta di tendine artificiale
e può essere riutilizzarla per il balzo successivo.
La dimostrazione del ‘canguro bionico’ di Festo
esemplifica come un sistema meccanico di com-
plessità notevole sia replicabile con relativa
semplicità ricorrendo a soluzioni ibride pneu-
matiche-elettriche-meccaniche, implementando
anche funzioni estremamente sofisticate come il
recupero dell’energia.
Superconduttori avveniristici
Come accennato in precedenza, le attività di
Festo nella ricerca di nuove tecnologie e nello
sviluppo di soluzioni innovative non si ferma
alla meccatronica elettropneumatica, ma affronta
anche settori di frontiera come quello dei super-
conduttori. Festo si è costruita un’esperienza
notevole in un ambito che potrebbe presto avere
delle ricadute tecnologiche e industriali molto
rilevanti, viste le proprietà del tutto particolari
dei superconduttori che, oltre alla caratteristica
di avere resistenza elettrica nulla sotto una certa
temperatura di transizione (da cui il loro nome),
presentano diverse altre particolarità
estrema-
mente interessanti da un punto di vista indu-
striale
.
I superconduttori hanno un comportamento da
conduttori perfetti non solo per quanto riguarda
la resistenza elettrica, ma anche per gli aspetti che
coinvolgono l’interazione con i campi magnetici
(diamagnetismo ed efficienza nel generare campi
intensi). Infatti, come un comune conduttore, in
virtù di quello che è chiamato effetto pelle, anche
un materiale superconduttore tende a respingere
i campi magnetici generati esterna-
mente ad esso. Ma, dal canto loro,
i superconduttori sono protagonisti
anche di un effetto pelle ‘super’, con
le linee di forza dei campi magnetici
applicati esternamente che sono subito
espulse dal suo interno, con una pene-
trazione minima, quasi nulla, nel mate-
riale stesso.
Perciò, quando il superconduttore
è sottoposto a un campo magnetico
esterno assume un comportamento da
materiale diamagnetico quasi perfetto,
dando origine a un fenomeno di repul-
sione magnetica che origina delle forze
perfettamente stabili
in maniera effi-
ciente. Si tratta del ben noto fenomeno
della levitazione magnetica che, sfrut-
tando il comportamento diamagnetico
dei superconduttori, permette di man-
tenere un corpo sospeso, senza con-
tatto con la superficie di appoggio, in
modo stabile, senza cioè dover ricorre
a dei sistemi che compensino le fluttuazioni dei
corpi sospesi.
Inoltre, i sistemi superconduttori realizzati da
Festo, per
rimanere sotto la temperatura di
transizione
, si avvalgono di efficienti sistemi
di raffreddamento elettrico, senza bisogno di
ricorrere ai liquidi criogenici che si usavano un
tempo, che erano di gestione complessa e di
costo elevato.
Gli
impieghi della tecnologia dei supercon-
duttori in ambito industriale
sono limitati solo
dalla fantasia e, per esempio, si può ipotizzare la
trasmissione del moto rotatorio senza contatto,
come nel caso di centrifughe perfettamente ste-
rili per il settore medicale, o può essere realiz-
zata la trasmissione del moto lineare in sistemi di
movimentazione industriale a bassissimo attrito
e ad alta velocità.
I superconduttori consentono la levitazione stabile e la
trasmissione senza contatto del moto
Il motore passo-passo EMMS-ST di
Festo aziona l’apertura e la chiusura
degli alloggiamenti delle batterie
sottoposte ai test di fatica nel
laboratorio ZSW