مواد ضربه‌گیر ساخته‌شده با چاپگر سه‌بعدی

مواد ضربه‌گیر ساخته‌شده با چاپگر سه‌بعدی
هر کس که ویدئو از پهباد‌ها و یا بخشی از فیلم "ربات‌های جنگجو" را دیده‌باشد، می‌داند که ربات‌ها، شکستنی‌اند –بیشتر برای اینکه پوشش نگهدارنده‌ای ندارند. ولی این هفته پژوهشگرانی از بخش‌های "دانش رایانه" و "آزمایشگاه هوش مصنوعی (CSAIL)" در دانشگاه MIT، روش تازه‌ای برای چاپ سه‌بعدی ماده‌های نرم ارائه خواهند داد که ربات‌ها را ایمن‌تر و حرکت آنها را دقیق‌تر می‌کند- و می‌توان از این ماده‌ها برای بهبود ماندگاری هواپیماهای بی‌سرنشین، تلفن‌ها، کفش‌ها، کلاه‌ها، و چیزهای دیگر نیز بهره گرفت.
مواد ضربه‌گیر ساخته‌شده با چاپگر سه‌بعدی

 

💧چکیده: هر کس که ویدئو از پهباد‌ها و یا بخشی از فیلم "ربات‌های جنگجو" را دیده‌باشد، می‌داند که ربات‌ها، شکستنی‌اند –بیشتر برای اینکه پوشش نگهدارنده‌ای ندارند. 
 
💫ولی این هفته پژوهشگرانی از بخش‌های "دانش رایانه" و "آزمایشگاه هوش مصنوعی (CSAIL)" در دانشگاه MIT، روش تازه‌ای برای چاپ سه‌بعدی ماده‌های  نرم ارائه خواهند داد که ربات‌ها را ایمن‌تر و حرکت آنها را دقیق‌تر می‌کند- و می‌توان از این ماده‌ها برای بهبود ماندگاری هواپیماهای بی‌سرنشین، تلفن‌ها، کفش‌ها، کلاه‌ها، و چیزهای دیگر نیز بهره گرفت.

 

🔓با شگرد این گروه در کاربرد "ماده ویسکوالاستیک برنامه‌پذیر" (PVM) می‌توان تک‌تک بخش‌های کالایی که با چاپ سه‌بعدی ساخته می‌شود را در اندازه‌های دقیقی از «سفتی» و «کشسانی» مورد نیاز، بسته به کاری که باید انجام دهند، برنامه‌ریزی کرده و چاپ کرد.

 

برای نمونه، پس از چاپ سه‌بعدی یک ربات مکعبی که با جهیدن حرکت می‌کند، پژوهشگران به آن پوسته‌ی ضربه‌گیری افزودند که❕تنها یک دویست‌و‌پنجاهم از انرژی‌ای که به زمین وارد می‌کند را به ربات داده و مانده را جذب می‌کند.

 

"دتیلا روس" مدیر CSAIL و کارگزار این پژوهش می‌گوید: "این کاهش است که از شکستن روتور یک پهباد و یا آسیب دیدن حسگر آن به هنگام برخورد با زمین جلوگیری می‌کند. با این ماده‌ها میتوانیم  ربات‌هایی با ویژگی‌های ویسکو-الاستیک چاپ کنیم. این ویژگی‌ها می‌توانند در هنگام چاپ به عنوان بخشی از داده‌های فرآیند ساخت باشند."
همچنین این پوسته‌ی نگهبان به ربات توانایی می‌دهد تا نزدیک به چهار برابر دقیق‌تر به زمین بنشیند، بنابراین می‌توان ضربه‌گیرهای مانند این را برای افزایش دوام پهباد‌ها‌ی کالارسان، مانند آنهایی که آمازون و گوگل دارند نیز به کار گرفت.

 

نوشتار تازه در کنفرانس جهانی هفته‌ی آینده RSJ / IEEE، درباره‌ی ربات‌ها و سیستم‌های هوشمند در کشور کره، رونمایی خواهد شد. این نوشتار را "روس" با همکاری سه دانشجوی دکترا: نویسنده نخست رابرت مک‌کاردی و جفری لیپتون، و نیز نویسنده سوم شوگانگ لی، نوشته است.

 

🔺گذاشتن دمپر (ضربه‌گیر) در اشیا

 

 

دمپر کاربردهای بسیاری دارد، از کنترل نوت‌های پیانو گرفته تا نگهداشتن چرخ‌های ماشین بر روی زمین و نیز پایدار نگهداشتن ساختار‌هایی مانند برج‌های رادیویی در برابر توفان‌ها.
 دمپرها بیشتر از "ویسکو الاستیک‌ها"یی مانند لاستیک و پلاستیک که دارای ویژگی‌های جامد و مایع می‌باشند ساخته‌می‌شوند. ویسکو الاستیک‌های بازار جمع‌وجور، در اندازه‌ها و توانِ ضربه‌گیریِ شناخته‌شده، ارزان، و آسان در دسترس هستند. ولی سفارشی‌سازی آنها وقت‌گیر و گران است.

 

راهکار این گروه برای سفارشی‌کردن دمپر، چاپ سه‌بعدی آن است. با توانایی گذاشتن موادی با ویژگی‌های مکانیکی گوناگون در هنگام ساخت، کاربر می‌تواند موادِ با ویژگی دقیق خواسته‌شده برای هر بخش از کالا را برنامه‌ریزی و کالا را چاپ کند.

 

لیپتون می‌گوید: "سفارشی کردن اشیاء نرم با استفاده از روشهای کنونیِ ساخت دشوار است، چون برای هر خواسته باید قالب‌گیریِ تزریقی و یا برخی فرآیند‌های صنعتی دیگر را انجام داد". "چاپ سه‌بعدی آنچنان توانایی‌ای به ما می‌دهد که جادارد بپرسیم: آیا می توانیم چیزهایی را بسازیم که پیش از این نمی‌توانستیم؟"❕

 

گروه برای ساخت ربات مکعبی و پوست آن از یک چاپگر سه‌بعدی استاندارد، یک جامد، یک مایع و ماده‌ی لاستیک‌مانند انعطاف‌پذیری به نام  "+TangoBlack"  بهره‌گرفته است. 
ربات مکعب، شامل یک بدنه‌ی سخت، دو موتور، یک میکروکنترلر، باتری، و سنسورهای واحد اندازه‌گیری حرکتی است. 

 

چهار لایه نوار فلزیِ لوپ نیز فنرهای حرکت‌دهنده‌ی مکعب هستند.

 

هاد لیپسون، استاد مهندسی در دانشگاه کلمبیا می گوید: "این کار، آمیختن مواد گوناگون برای رسیدن به ویژگی‌هایی است که هیچ یک از این مواد به تنهایی نمی‌توانند داشته باشند! ❕با این روش چه چیزها که نمی‌شود ساخت؟! تازه، همه‌ی این کارها با یک بار چاپ، شدنی است! این فناوری، توانایی ساخت مواد افزودنی را افزایش می‌دهد". 

 

این مواد می‌توانند کاربرد‌های دیگری نیز داشته باشند. مانند کفش‌ها و کلاه‌های ضربه‌گیر. همچنین این مواد با گرفتن لرزش‌های موتورهای ربات، از آسیب‌دیدنِ بخش‌های حساس، مانند دوربین‌ها و حسگرها جلوگیری کرده و راهبری رباتها را آسان‌تر کنند.

 

مک کاردی می‌گوید: "توانایی برنامه‌ریزی بخش‌های گوناگون یک کالا در هنگام ساخت، پیامدهای بسیار خوبی برای کالاهایی مانند کلاه‌ها دارد".🔅"برای نمونه می‌توانید بخش‌های ویژه‌ای از کلاه را از موادی که برای آسایش سر بهتر است بسازید، و بخشهایی که در یک برخورد دچار ضربه می‌شود را با مواد ضربه‌گیر بسازید."
۱۵ مهر ۱۳۹۵
۵ اکتبر ۲۰۱۶ ©Massachusetts Institute of Technology |

اگر این خبر را پسندیدید "خوش خبریم" را به ۲ نفر از دوستانتان معرفی کنید : ارسال این خبر به دوستان

دیدگاه بازدیدکنندگان

تعداد کاراکتر باقیمانده: 500
نظر خود را وارد کنید