Создать пластикового робота — довольно сложная задача. Это дорого стоит. Нужно обладать навыками в различных отраслях и представлять конкретную практическую пользу от создаваемого устройства. Но многие из этих преград исчезают, когда можно просто напечатать пластикового робота с жидкими и твердыми элементами на 3D-принтере.
Исследователи из лаборатории информатики и искусственного интеллекта MIT совсем недавно научились это делать. В их технологии «печатаемой гидравлики» используется струйный принтер, способный наносить слои материала толщиной менее половины человеческого волоса. После нанесения каждого слоя мощная УФ-лампа направляется на те участки, которые должны затвердеть, в то время как остальные участки сохраняют жидкое состояние. Иными словами, такой метод позволяет печатать тела сложной формы, содержащие жидкость.
Работающий прототип пластикового робота
Ученые под руководством начальника лаборатории Даниэлы Рас, к счастью, уже создали одного такого гидравлического пластикового робота. У него шесть ног, вес всего 680 грамм и длина менее 15 сантиметров. Мотор вращает коленвал, который подает жидкость под давлением в конечности робота. Это давление используется в качестве механической силы для воздействия на несколько напечатанных гофрированных мембран, которые и приводят робота в движение.
Да, в результате получился всего лишь маленький ходячий пластиковый робот. Но важно при этом помнить, что на печать этого робота ушло всего 22 часа и относительно небольшое количество материала. Все, что оставалось сделать инженерам, это установить мотор и батарею, и робот был готов к работе. Это просто потрясающе, если вдуматься.
«Возможность одновременно наносить жидкие и твердые материалы позволит нам создавать принципиально новый класс активных механизмов, — говорит Рас. — Идея сокращения и упрощения ручного труда, необходимого для изготовления робота, является действительно актуальной, если мы заинтересованы в большем распространении роботов и увеличении их доступности».
Почему это так важно?
В долгосрочной перспективе такие технологии очень важны для создания полноразмерных пластиковых роботов методом 3D-печати. Тем временем, на сегодня это большой шаг вперед для индустрии робототехники, прогресс в которой часто замедляется из-за сложной природы 3D-печати.
«В наше время на создание робота любого типа могут уйти годы. Вам нужно быть экспертом в механике, электронике, вычислительной технике и программировании, нужен огромный опыт, — рассказывает Рас. — С нашим устройством вы сможете мыслить о создании робота на принципиально ином уровне и печатать корпус целиком без необходимости ручной сборки».
Это также означает ускорение производства прототипов и их испытаний. Не уверены, будет ли робот двигаться лучше на шести ногах вместо всего двух? С технологией 3D-печати проводить такие эксперименты проще и дешевле. По сути, развитие технологий 3D-печати может изменить всю отрасль фабричного производства.
Фото: MIT
Еще лучше то, что некоторые из способов применения таких роботов и придумывать специально не надо. С появлением такой технологии производства может образоваться новый класс роботов «разового использования», которые могли бы работать в опасных условиях вроде мест аварий на атомных станциях, где обычная электроника может отказать.
Рас надеется, что в конце концов эта технология позволит создавать роботов любого назначения, начиная от измерения уровня радона в атмосфере и заканчивая игрой в шахматы.
До сих пор остается множество проблем, которые необходимо решить. Сложнее всего придумать, как устанавливать мотор или любой другой источник движения. Достаточно легко прикрепить их после изготовления корпуса робота, но инженеры рассчитывают, что когда-нибудь станет возможно печатать эти элементы вместе с корпусом. Если (или когда) это станет реальностью, создать робота будет не сложнее, чем изготовить куклу. Отличие только в том, что конечный результат будет намного полезнее.
|
