العلماء الاسكتلنديون ثلاثي الأبعاد روبوت ناعم يخرج من الطابعة

بينما هناك محتمل ل ، لا تزال الأشياء عادة ما تكون مدمجة فقط في دفعات تجريبية صغيرة. يخرج العلماء الاسكتلنديون ذلك ، من خلال روبوت ناعم قادر على الإنتاج الجماعي المطبوع ثلاثية الأبعاد في قطعة واحدة تنطلق من سرير الطباعة.

قبل أن نذهب إلى أبعد من ذلك ، ليست هذه هي المرة الأولى التي سمعنا فيها عن روبوت ناعم تم طباعته في قطعة واحدة.

كانت مجرد مسيرة أخبرتك عن أ ، والتي كانت مطبوعة ثلاثية الأبعاد في خطوة واحدة مستمرة لمدة 58 ساعة. لم يتم تشغيل هذا الروبوت عن طريق محرك ولكن عن طريق الهواء المضغوط ، والذي يحرك ساقيه إلى الأمام بالتتابع.

ال جديد الروبوت الرباعي ، الذي صممه العلماء في جامعة إدنبرة ، يحركه الهواء بالمثل.

على عكس UC San Diego Bot ، فإنه “فقط” يستغرق تسع ساعات للطباعة. والأكثر من ذلك ، في حين تم صنع روبوت سان دييغو باستخدام طابعة بقيمة 1000 دولار أمريكي ، يتم تصنيع روبوت إدنبرة من خلال منصة مفتوحة المصدر حوالي 500 دولار تسمى الطابعة المرنة ، والتي تم إنشاؤها من مكونات الجرف.

مثل سابقتها الأمريكية ، يتم طباعة الروبوت الاسكتلندي بالكامل من البولي يوريثان بالحرارة الناعمة والمرنة (TPU). تبدأ هذه المادة كخيوط يتم تسخينها إلى نقطة الانصهار ، ثم تم البث من فوهة الطباعة لبناء جسم الروبوت في الطبقات المتتالية.

لأن TPU المنصهر يكون ومع ذلك ، من الصعب العمل معها. لسبب واحد ، بدلاً من الاستلقاء في خطوط مستقيمة (أو منحنية) لطيفة عند التقذف ، فإنه يميل إلى التخلص من جانب واحد أو آخر. يصف العلماء عملية البثق بأنها “محاولة للضغط على قطعة من السلسلة”.

بالإضافة إلى ذلك ، قبل أن يبرد TPU المنصهر مرة أخرى إلى الاتساق الأكثر ثباتًا (ومع ذلك لا يزال مرنًا) ، فإن قوة الجاذبية تسببها في تدلى. هذا يمثل مشكلة بشكل خاص عند طباعة الهياكل الشبيهة بالجسر المعلقة أفقياً ، حيث قد يمنع العمل المتدلي في الواقع طبقات TPU من التواصل مع بعضها البعض والاندماج معًا.

تم حل مشكلة التواء بشكل أساسي عن طريق التحول إلى قطر أوسع ، وبالتالي فتيل TPU أكثر ثباتًا-2.85 مم على عكس 1.75 مم أكثر شيوعًا. جعل القيام بذلك المواد المقدمة أكثر صعوبة سبع مرات في الإبزيم ، عندما تمت محاولتها.

تمت معالجة مشكلة التدوير من خلال تحويل عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد في الواقع.

بدلاً من إسقاط TPU لأسفل على سرير طباعة ، تدفع فوهة الطابعة المرنة إلى أعلى ، والتي تلتزم بها المادة حتى يتم إطلاقها عمداً. بهذه الطريقة ، الجاذبية في الواقع يساعد تدمج طبقات TPU معًا ، حيث يتم الضغط على كل طبقة جديدة لزجة على الطبقة المعلقة التي جاءت قبلها.

بمجرد اكتمال عملية الطباعة ، يتم قلب سرير الطباعة بحيث يكون الروبوت في الجانب الأيمن.

ثم يتم توصيل الروبوت بجهاز يُعرف باسم مذبذب الحلقة الهوائية ، والذي يوفر تيار الهواء بنبض 2.25 بار (32.6-PSI) في قنوات داخل جسم الروبوت. يؤدي ضغط الهواء بشكل متتابع إلى مشغلات الرباط في كل ساق ، والتي تحرك الطرف بشكل جانبي ، إلى جانب مشغل قدم واحد يرفع الطرف عن الأرض.

على الرغم من أن الروبوت المحدد الذي تم إجراؤه في الدراسة هو في الحقيقة مجرد متظاهر ، إلا أنه من المأمول أن تكون تقنية المصدر المفتوح يمكن أن تساعد في تعزيز تطوير الروبوتات ذات الجسم الناعم المستخدمة في التطبيقات مثل الاستكشاف والطب ، بالإضافة إلى البحث والإنقاذ.

يقول مهندس جامعة إدنبرة Maks Gepner ، الذي قاد الدراسة مع البروفيسور آدم ستوكس: “باستخدام منصة جديدة ، يمكن لأي شخص الآن طباعة الأشياء التي كان يُعتقد أنها مستحيلة في السابق”. “بدون اختناقات التصنيع والتصميم منذ فترة طويلة التي تعيقها ، نعتقد أن الروبوتات الناعمة جاهزة لإحداث تأثير كبير في العالم الحقيقي.”

تم نشر ورقة عن البحث مؤخرًا في المجلة .

مصدر:

          appId : '38456013908',

      xfbml : true,
      version : 'v3.3'
  });