Создать робота очень трудно и очень дорого. Это требует больших затрат, внушительного опыта в ряде дисциплин, а также готовности идти на определенные компромиссы по практическим соображениям. Но многие препятствия исчезли теперь, когда стало возможным напечатать робота на 3D-принтере, используя жидкие и твердые материалы одновременно.
Революционное открытие сделано в Массачусетском технологическом институте (MIT). Там придумали новый процесс 3D-печати, который прозвали «печатаемой гидравликой». Он позволяет изготавливать одновременно твердые и мягкие элементы робота, пишет Wired.
Метод основан на использовании струйного принтера, который создает материал слой за слоем. Каждый такой слой меньше половины ширины человеческого волоса. После того как слой нанесен, он испытывает на себе воздействие ультрафиолетового света высокой интенсивности. В ходе этого этапа материал, который должен стать в итоге твердым, затвердевает, а жидкие части остаются жидкими. Таким образом, твердые и мягкие элементы робота изготавливаются одновременно, а когда процесс печати завершен, робот может перемещаться самостоятельно.
В качестве опытного образца ученые напечатали небольшого робота весом около 680 граммов, длиной порядка 15 сантиметров. Процесс печати занял 22 часа, при этом он проходил практически без вмешательства людей: все, что от них требовалось, это прикрепить электродвигатель и батарейку.
«Возможность одновременной печати твердых веществ и жидкостей позволит создать совершенно новый класс подвижных механизмов. Этот процесс сокращает и упрощает ручную сборку, и это сделает возможным более широкое использование роботов, сделает их более доступными. Сейчас на то, чтобы сделать робота любой сложности, уходят годы. Вы должны быть экспертом в области механики, электроники, вычислительной техники, программного обеспечения. У вас должно быть много опыта. Но с помощью этого инструмента вы сможете подняться на уровень выше, сможете печатать все тело робота без необходимости собирать его вручную», — говорит руководитель исследовательской группы Даниэла Рус.
Ускорение процесса изготовления роботов позволит легче ставить эксперименты, создавать новые прототипы, отметая лишние функции и оставляя полезные. Дешевле и проще изготовить небольшой прототип с помощью 3D-принтера, изучить его функционал, а только потом делать модель в реальном размере.
Кроме того, новая технология открывает новые перспективы в сфере использования роботов. Например, это делает возможным создание одноразовых роботов, которые могли бы войти в опасные для человека районы, например, в места, подвергшиеся сильному ядерному излучению. Есть ситуации, когда не справится не только человек, но и обычная электроника, и в таких случаях могли бы помочь одноразовые роботы, которые можно относительно быстро и недорого напечатать. Когда процесс 3D-печати подвижных конструкций будет отлажен полностью, конструирование робота будет ненамного сложнее, чем создание куклы. Но конечный результат будет гораздо более полезным.
3D принтеры постепенно заполоняют нашу планету. На них печатается уже практически все, что можно представить. Почему бы не напечатать на нем классический автомобиль?
Пришло нам с вами время готовиться к новой волне трехмерной печати, когда детишки будут кататься на напечатанных велосипедах, а родители будут ездить в магазин на напечатанных автомобилях. Пока что это дорого и сложно, но вскоре все изменится.
Вы спросите: «Каким образом 3D печать связана с любовью человека к классическим автомобилям?». «Напрямую» - ответит на ваш вопрос американец Айвен Сентч, любитель трехмерной печати и автоэнтузиаст. Ему захотелось поставить в свой гараж Aston Martin DB4, но оригинальная машина стоит слишком дорого, поэтому пришлось изворачиваться.
Изначально Айвен имел несколько вариантов. Первый, а также самый простой - вырезать кузов из пеноблока на местной фабрике. Такая процедура обошлась бы в 12.000 - 15.000 долларов, что не устраивало энтузиаста. Поэтому он подумал, что можно сделать некий каркас, а затем залить его пеной, дождаться высыхания и обработать ее, но это слишком энергозатратный, долгий процесс. Поэтому Айвен пошел в ногу со временем и решил напечатать свою тачку на принтере.
С этой целью он приобрел 3D модель Aston Martin, которая, по его словам, вышла весьма удачной. Ему лишь осталось добавить пару воздухозаборников, подправить капот, и вуаля! Автомобиль готов. Затем он просто разбил весь кузов на секции, подходящие по размеру его трехмерному принтеру, и начала печатать свою мечту.
Неудивительно, что процесс оказался довольно сложным. С капотом пришлось очень долго экспериментировать, но финальный результат удовлетворил владельца.
Первый блин - комом, детали оказались слишком большими для принтера. Во второй раз они идеально вошли по размеру, но Айвен решил немного пересмотреть конструкцию, поэтому они тоже полетели в мусорное ведро. На третий раз часть деталей развалилась, в связи с тем, что пластик с трудом отставал от стеклянной поверхности, на которой находилась деталь, однако немного плёнки и лака для волос решили эту проблему.
Идеальный размер детали был определен опытным путем, и он составил 105х105мм. Отклонение на 1мм приводит к полному развалу детали. За один заход Айвен печатает пять индивидуальных деталей, и ему потребуется 500 заходов для печати всего кузова.
На данный момент готов капот, двери и более 80% кузова, осталось совсем недолго. После сборки деталей останется лишь нанести специальную шпатлевку и затереть все до идеально гладкого состояния.
Пришло время для секрета. Вы считаете, что Айвен собрался ездить на напечатанной на 3D принтере машине? Не совсем так. Напечатанный кузов он использует для отлива формы, которую потом зальет стекловолокном, так что в конечном варианте кузов будет выполнен именно из этого материала.
В качестве донора внутренностей выступит Nissan Skyline GTS25T. Он подходит по всем параметрам: колесная база, управляемость, отличный движок. Кстати, о движке. Айвен подумывает о том, чтобы взять вместо него двигатель BMW V12, но это пока еще не окончательное решение.
Естественно, помимо железа, Скайлайн пожертвует всю электрику, сиденья и приборную панель. Когда вся работа будет закончена, владелец займется отделкой интерьера карбоновыми вставками.
Почему же Айвен выбрал DB4? Прежде всего, ему нужна была машина с четырьмя сиденьями, и его не интересовали современные автомобили. Кроме того, он большой фанат классических Aston Martin, и таким образом он воплотит свою давнюю мечту. Скорее бы увидеть финальный вариант!
Добрый день 3Dtoday, не так давно к нам в офис попал удивительный 3D принтер “РУДМАШ”.
О нем мы вам и расскажем.
Немного общих сведений о девайсе:
1. Внешние габариты: 470 х 430 х 605 мм.
2. Область печати - прямоугольная, 313 х 213 мм, в высоту она достигает 350 мм. Такая область печати открывает много возможностей.
3. Вес составляет 20.6 кг.
4. Скорость заявлена до 150 мм\с.
5. Может печатать слоем от 0.05 до 0.2 мм.
6. У принтера 2 экструдера.
7. В комплектацию входит термостол, кардридер, LCD экран
8. Формат расходников 1.75 мм.
Первый взгляд:
Дизайн Машины напоминает советский холодильник, а если точнее - 3D принтер, собранный в СССР где-то в годах 2000-ых, если бы это государство еще существовало. Нашей команде оформление нравится.Обычно у 3D принтеров детали либо напечатанные, либо литые, а здесь большинство деталей фрезерованные!У РудМаш достаточно жесткий корпус, что является безусловным плюсом.
Есть прозрачные боковые пластины для защиты от сквозняка.Большая рабочая область, позволяющая в 2 прохода напечатать большой шлем, корпус большого прибора, или даже половину сиденья от табуретки.Кинематика H-бот на рельсах, очень хорошо выполнена, все четко подогнано друг к другу.
Удивил термостол. По сути, стекло закреплено только по осям X и Y, но не по Z. Cтекло лежит на куске стеклоткани для термоизоляции. Мы сразу же стянули стол резинками, но и это не сильно решает проблему калибровки. Корректно откалибровать стол несложно, но при каждом снятии стекла калибровка сбивается - становится немного жаль время на повторение одних и тех же действий.Что приятно, в принтере хорошая подсветка. Принтер весьма тихий.
Устройство легко доработать до закрытой термокамеры, если придумать, как закрыть верх устройства, так как через него проходит боуден трубка.
Плохо сделаны заправка пластика в боуден и вход филамента в экструдер. Чтобы попасть прутком в отверстие, надо постараться, но если привыкнуть, это становится некритично.
Что не очень хорошо - прижим регулируется с помощью 2х пружин. из-за чего его может перекашивать.
Программное обеспечение repetier host - это кому как.
В девайсе нет никаких крутых новшеств, это просто добротная машина из качественных деталей, материалов и надежных решений.
Из приятного, в комплекте идут сопла 0.3, 0.4 и 0.6 мм на оба экструдера.
Кстати, к принтеру прилагается совершенно шикарная инструкция.
Принтер очень хорош для компании, которая сделала подобное устройство впервые. Компания Рудничные машины на них не специализируется, так что предсерийный образец выше всяких похвал, несмотря на то, что отсутствие опыта, конечно, наблюдается.
Печать:
Печать у нас пошла со второго раза. Печатали REC ABS пластиком нож и пули в качестве реквизита для одного из московских квестов. Печатали одним материалом, а не двумя, потому что хотелось посмотреть на то, как в целом ведет себя принтер. Второй экструдер предварительно сняли, потому что очень не хотелось заниматься его калибровкой.
Результат получился хороший, что называется, стабильный, но слоистость достаточно высокая. При печати у принтера вибрирует корпус, однако это никак не влияет на качество печати.Затем решили повторить печать пуль из REC PLA пластика, но из-за отсутствие обдува результат нас не устроил.
Дальше больше - тест на печать двумя экструдерами. К сожалению, после большого количества попыток (более 10), HIPS окончательно перестал печатать. Было принято решение снова выкрутить второе сопло и заняться этим позже.
В следующий раз было необходимо распечатать что-то по-настоящему большое.
На этот случай у нас как раз есть модель REC Commando.Нарезав модель, мы сделали для нее умную поддержку в MeshMixer .
Напечаталась модель с первого раза, однако треснула в паре мест. В принципе, это ожидаемая проблема при печати ABS ластиком в принтере без термокамеры.
Но, глядя на готовую печать, можно сказать, что это то что нужно, если вы печатаете модели для последующей обработки.После нам стало интересно, как хорошо модель будет прилипать к столу без адгезива, и мы решили напечатать карту из Hearthstone.
Брим начал отлипать на половине печати (видимо, подул сквозняк), пришлось спасать модель с помощью ABS Juice прямо во время печати.
Следующая модель - ответная часть REC Commando. Она еще больше, и на этот раз мы решили сделать для модели термокороб вдобавок к умной поддержке.
Но в целях исследования это даже хорошо - видно, что заполнение внутри прокладывается без проблем.
Позже мы все перепечатали.
Минусы:
1) податчик филамента и вход в экструдер не очень удобные;
2) отсутсвие обдува;
3) боуден 1.75 не позволяет печатать гибкими материалами;
4) 2 экструдера, установленных параллельно, очень неудобно калибровать;
5) отсутствует крепление стола по оси Z.
1) большая область печати;
2) крутой и качественный корпус;
3) хорошая сборка и очень качественный H-bot;
4) простота устройства;
5) фрезерованные детали;
7) щедрая комплектация при покупке и хорошая инструкция;
Принтер будет дорабатываться до того, как пойдет в серию;
9) низкая будущая стоимость - до 120 тысяч.
В целом, для многих эта машина может стать основной рабочей лошадкой.
По всем возникающим вопросам пишите комментарии, пишите на почту [email protected] или приходите в наш шоурум , где вы сможете увидеть все своими глазами.
3D-модель длиной 10 см, напечатанная на принтере Objet260 Connex, позволяет убедиться в сбалансированности пропорций концепт-кара
«Урезанные» аэродинамические модели, распечатанные на 3D-принтере Objet260 Connex, готовы к аэродинамическим испытаниям
Шасси концепт-кара: колеса вращаются и поворачиваются как у полноценной игрушечной модели
Одновременное использование различных материалов при 3D-печати дало возможность в один заход получить реалистичные колеса
Художественная визуализация финальной модели автомобиля
Компания, которая специализируется в области 3D-проектирования, представила проект «Bleu», целью которого стало создание собственного, фирменного концепт-кара с нуля, чтобы продемонстрировать новейшие технологии моделирования, реализованные в САПР-пакете.
Проект «Bleu» осуществлялся подразделением Dassault Systèmes — CATIA design — на протяжении всего 2013 года. Была сформирована целая команда, состоящая из креативного дизайнера, двух специалистов по концептуальному моделированию, двух экспертов в области визуализации, двух специалистов по моделированию поверхностей класса А и одного разработчика механических моделей. Важную роль в проекте сыграло использование 3D-принтера для мультикомпозитной печати — Objet260 Connex. Все модели, полученные в ходе проекта «Bleu», прошли пять этапов разработки.
На первом этапе команде проектировщиков предстояло попробовать себя в создании миниатюрных моделей. Длина напечатанных на 3D-принтере прототипов составляла всего 5 см. Эти модели позволили команде выявить основные недостатки конструкции перед тем как продолжить дальнейшую разработку. На втором этапе участники команды использовали 3D-модели длиной 10 см для изучения и проработки пропорций концепт-кара. Напечатанные модели позволили убедиться, что с точки зрения объемного восприятия и пропорций все элементы дизайна тщательно сбалансированы и отлично сочетаются друг с другом.
Третий этап проекта — изготовление аэродинамической модели (speedform model), необходимой для исследования ее аэродинамических свойств. У этой модели отсутствуют детали — колеса, зеркала, интерьер, а сама она должна пройти испытания в аэродинамической трубе. После тестов в аэродинамической трубе обновленная и усовершенствованная модель концепт-кара «Bleu» выросла до 26 см, то есть теперь она занимала весь лоток принтера Objet260 Connex. На этом этапе у модели появились новые детали — зеркала и бамперы.
На заключительном этапе проекта «Bleu» была распечатана полностью функциональная модель концепт-кара. Инженеры внесли изменения в конструкцию шасси, чтобы колеса могли двигаться, как у настоящего автомобиля. Проектирование нового шасси осуществлялось в приложении CATIA Natural Shape, которое позволило быстро разработать конструкцию.
Для печати элементов конструкции концепт-кара на 3D-принтере инженеры «Bleu» использовали несколько видов материалов PolyJect, в том числе черный эластичный TangoBlackPlus для изготовления покрышек, твердый матово-белый VeroWhitePlus для печати шасси и прозрачный VeroClear для изготовления окон.
По материалам Dassault Syst? mes
Канадский изобретатель Джим Кор собрал из распечатанных на 3D-принтере деталей небольшой городской автомобиль и теперь собирается проехать на нем 4600 км от Нью-Йорка до Сан-Франциско.
Правда, к управлению таким автомобилем придется привыкнуть, так как он передвигается на трех колесах. Машина может вместить двух пассажиров.
Автомобиль, названый своим создателем Urbee 2, состоит из металлического трубчатого каркаса, обшитого 50 пластиковыми элементами, и весит всего 544 килограмма. Благодаря малой массе Urbee 2 расходует очень мало топлива.
Отвечая на вопросы корреспондента Wired о надежности пластмассовой машины, Кор заявил, что она создается в соответствии со стандартами проектирования спорткаров, а, например, лобовое сопротивление пластикового гибрида примерно в два раза меньше, чем у современных гоночных моделей.
Urbee является гибридным: он оснащен двигателем внутреннего сгорания, работающим на бензине и этаноле, а также аккумуляторной батареей. Разгон до 40 км/ч осуществляется за счет электричества, далее подключается двигатель внутреннего сгорания – одна из немногих металлических частей в машине.
По оценке создателя, аккумулятор машины можно полностью зарядить от бытовой электросети или от солнечных батарей, установленных, к примеру, на крыше гаража. В своем 4600-километровом путешествии он намеревается потратить всего 40 литров топлива, правда, планируется ли подзаряжать аккумуляторы в дороге, изобретатель не уточнил.
Прежде чем взяться за разработку Urbee 2, Кор создавал тракторы, автобусы и даже проектировал бассейны. Кор создал собственную фирму Kor Ecologic, занимающуюся экологически чистой 3D-печатью.
Напомним, принтеры для объемной печати появились несколько лет назад, но пока с помощью чаще всего изготовляют не очень сложные пластиковые модели по трехмерным чертежам (скульптуры, уменьшенные модели крупных машин, самолетов или зданий, а также различные научные модели).
Сейчас такие разработки интересны в основном энтузиастам, но лет через какое-то время такие принтеры позволят распечатать в домашних условиях не только пару кроссовок, но и, например, интегральную микросхему, топливную ячейку или фотонный кристалл.
Однако серьезные люди уже используют гораздо более сложные и дорогие промышленные устройства вроде тех, на которых корпорация Lockheed Martin, один из основных подрядчиков американского военного ведомства, изготовляет методом скоростной трехмерной нанопечати печати большую часть деталей своих беспилотных самолетов Polecat.
ВВС США уже используют 3D-принтер на авиабазе Шепард для изготовления макетов беспилотников, а в инженерном центре ECBC Армии США 3D-печать уже давно используют для изготовления некоторых деталей детекторов мин.
Кроме того, специалисты центра недавно предложили сканировать каждого солдата перед отправкой на фронт, чтобы впоследствии в случае ранения была возможность распечатать идеально подходящий протез. Года полтора назад британские ученые смогли запустить в воздух первый в мире беспилотный летательный аппарат, также напечатанный на 3D-принтере.
Производство деталей на 3D-принтере позволит множеству небольших независимых компаний начать выпуск разнообразных моделей авто. Правда, на данный момент технология еще несовершенна. Несмотря на то, что 3D-принтеры каждый год дешевеют, они по-прежнему довольно дороги.
Так, на сборку одного автомобиля у Джима Кора уходит 2,5 тысячи часов, что обуславливает цену в 50 тыс. долларов. Изобретатель уже получил 14 предзаказов на Urbee 2.