Design and control of a biomimetic robot inspired to the manta ray

The aim of this research was to design and control a bioinspired robot that exploits the swimming efficiency of a Myliobatiformes species that move by oscillating the pectoral fi ns. For the realization of the robot, inspiration was taken from a cow-nosed ray, and from the study of the biological system, the robotic one was obtained through optimization processes. From the interaction of 3D analysis programs such as Simulink and CFD, fundamental data was extracted. It was created a 3D environment capable of describing underwater interactions, helpful for the size of electrical parts: hardware, motors, external power supply and joystick. Finally, various control logics and fi ltering techniques have been implemented using Arduino code, in order to obtain a straight swimming motion and a high maneuverability in the turns. Main bionic characteristics extracted from the cow-nosed ray are ful lfiled by the prototype and veri ed by experiments

Lo scopo di questa ricerca è stato quello di progettare e controllare un robot bioinspired che sfrutta l'efficienza nel nuotare di un Mylobatiformes che si muove facendo oscillare la pinna pettorale. Per la realizzazione del robot, viene presa ispirazione da una specie di manta cow-nosed e dallo studio sel sistema biologico viene implementato quello robotico. Dalle interazioni di un analisi 3D vengono estratti dati tramite studio con CFD e Simulink, creando così un ambiente virtuale capace di descrivere le interazioni subacquee, molto utili per il dimensionamento delle parti elettriche. Infine vengono implementate varie logiche di controllo in modo tale da ottenere diversi tipi di moto e in modo tale da svolgere delle virate. Il tutto viene prototipizzato e verificato tramite esperimenti.