Αν και η χρήση των ρομπότ κερδίζει ολοένα περισσότερο έδαφος σε
διάφορους τομείς η κατασκευή των λεγόμενων «προσωπικών» ρομποτικών
βοηθών καθημερινής χρήσης παρουσιάζει ακόμη σημαντικές δυσκολίες.
Όμως η λύση φαίνεται να βρίσκεται στους εκτυπωτές τρισδιάστατης εκτύπωσης ψεκασμού με συνδυασμό στερεών και υγρών που ακόμη θεωρείται δυσκολότερη όλων και προωθείται από το φημισμένο ΜΙΤ. Οι νέες μηχανές αναμένεται να είναι φθηνές και συγκριτικά θα διαθέτουν λιγότερα ηλεκτρονικά συστήματα.
Είναι ενδιαφέρον ότι η εκτύπωση 3D αυξημένων απαιτήσεων κερδίζει συνεχώς έδαφος σε πολλούς τομείς της βιομηχανίας οπότε σε αυτούς είναι πιθανόν να ενσωματωθεί και η συγκεκριμένη διαδικασία εκτύπωσης.
Είναι γεγονός ότι πίσω από την εντυπωσιακή εμφάνιση των ρομπότ υπάρχουν ακόμη κατασκευαστικές δυσκολίες, κάποιες φορές ανυπέρβλητες, που εμποδίζουν την παραγωγή τους σε μεγάλους αριθμούς και με εξατομικευμένες κατά περίπτωση δυνατότητες.
Η συναρμολόγηση από ανθρώπους σε γραμμές παραγωγής θεωρείται ακόμη χρονοβόρα διαδικασία. Επίσης η συναρμολόγηση ρομπότ από άλλα ρομπότ δεν έχει ακόμη εξελιχθεί τόσο ώστε οι «μηχανικοί» κατασκευαστές να παράγουν μηχανές ικανές για περίπλοκες εργασίες.
Το σημαντικότερο εμπόδιο στην δεύτερη περίπτωση είναι να διαμορφωθούν οι κατάλληλες προϋποθέσεις ώστε να ρυθμισθούν ειδικές παράμετροι για την παραγωγή ειδικών χρήσεων ρομποτικές μηχανές από μηχανή.
Όμως ένα σημαντικό βήμα στην δύσκολη παραγωγή φαίνεται πως βρίσκεται σε εξέλιξη από έρευνες που διεξήγαγε ομάδα ερευνητών του Εργαστηρίου Τεχνητής Νοημοσύνης (CSAIL) του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Μασαχουσέτης (ΜΙΤ) και δημοσιεύεται σε σχετική ανακοίνωση τους.
Όπως επισημαίνουν οι ερευνητές η νέα μέθοδος επιτρέπει την αυτοματοποιημένη κατασκευή ρομπότ από εμπορικά διαθέσιμους 3D εκτυπωτές, με πρώτες ύλες στερεά και υγρά, χωρίς να χρειάζεται συναρμολόγηση. Επιπλέον θα είναι εφικτό πλέον να κατασκευάζονται ρομπότ που θα έχουν διάφορα μεγέθη, εμφάνιση και λειτουργίες.
Η κίνηση του επιτυγχάνεται με ένα απλό μικρό κινητήρα συνεχούς ρεύματος που περιστρέφει άξονα για τον κατ' επιλογή ψεκασμό υγρού στα «πόδια» του ρομπότ ή με μια αντλία που έχει γρανάζια για συνεχή ροή υγρού. Στον εξοπλισμό του περιλαμβάνεται και ένα ρομποτικό ελαστικό «χέρι» με δάκτυλα που επίσης ενεργοποιούνται από υγρό.
Όπως παραδέχονται η 3D κατασκευή ρομπότ από στερεά και υγρά υλικά παρουσιάζει σοβαρές δυσκολίες. Η διαχείριση των πρώτων υλών σε υγρή μορφή στην διαδικασία της κατασκευής περιλαμβάνει διαδοχικά στάδια που δυσχεραίνουν την ενσωμάτωση τους σε βιομηχανική κλίμακα.
Η ομάδα του MIT προτείνει τεχνική που προσεγγιστικά θα αναφέρεται ως
«εκτυπώσιμα υδραυλικά» και χρησιμοποιεί εκτυπωτή ψεκασμού μελάνης. Με
την τεχνική αυτή εναποτίθενται μεμονωμένες σταγόνες διαμέτρου 20-30
μικρά που είναι περίπου όσο το μισό του πάχους μια τρίχας.
Ο εκτυπωτής συνθέτει σταδιακά την κατασκευή κατά στρώσεις διαφόρων υλικών ανά τμήμα με κατεύθυνση από το κάτω μέρος προς τα επάνω. Στην συνέχεια η σκλήρυνση τους, που δεν περιλαμβάνει τα υγρά, γίνεται με την χρήση υψηλής ισχύος υπεριώδη ακτινοβολία.
Η επιλογή του εκτυπωτή ψεκασμού επιτρέπει την ταυτόχρονη χρήση οκτώ κεφαλών ώστε ταυτόχρονα να κατασκευάζονται ταυτόχρονα διαφορετικά υλικά σε γειτονικές θέσεις.
Επειδή η δυσκολία του εγχειρήματος είναι μεγάλη οι ερευνητές έκαναν δεκάδες δοκιμές μέχρι να καταλήξουν στην βέλτιστη σύνθεση για ταυτόχρονη εκτύπωση στερεών και υγρών.
Όταν βελτιστοποιηθεί η τεχνική θα κατασκευάζονται ρομπότ ικανά να έχουν πρόσβαση σε περιοχές επικίνδυνες για τον άνθρωπο όπως για παράδειγμα χώροι αντιδραστήρων με υψηλή ακτινοβολία που επηρεάζει και τα ηλεκτρονικά σύστημα των συμβατικών ρομπότ.
Η χρηματοδότηση του εγχειρήματος έγινε μερικώς από Εθνικό Ίδρυμα Ερευνών των ΗΠΑ.
ΕΦ-ΣΥΝ
Όμως η λύση φαίνεται να βρίσκεται στους εκτυπωτές τρισδιάστατης εκτύπωσης ψεκασμού με συνδυασμό στερεών και υγρών που ακόμη θεωρείται δυσκολότερη όλων και προωθείται από το φημισμένο ΜΙΤ. Οι νέες μηχανές αναμένεται να είναι φθηνές και συγκριτικά θα διαθέτουν λιγότερα ηλεκτρονικά συστήματα.
Είναι ενδιαφέρον ότι η εκτύπωση 3D αυξημένων απαιτήσεων κερδίζει συνεχώς έδαφος σε πολλούς τομείς της βιομηχανίας οπότε σε αυτούς είναι πιθανόν να ενσωματωθεί και η συγκεκριμένη διαδικασία εκτύπωσης.
Είναι γεγονός ότι πίσω από την εντυπωσιακή εμφάνιση των ρομπότ υπάρχουν ακόμη κατασκευαστικές δυσκολίες, κάποιες φορές ανυπέρβλητες, που εμποδίζουν την παραγωγή τους σε μεγάλους αριθμούς και με εξατομικευμένες κατά περίπτωση δυνατότητες.
Η συναρμολόγηση από ανθρώπους σε γραμμές παραγωγής θεωρείται ακόμη χρονοβόρα διαδικασία. Επίσης η συναρμολόγηση ρομπότ από άλλα ρομπότ δεν έχει ακόμη εξελιχθεί τόσο ώστε οι «μηχανικοί» κατασκευαστές να παράγουν μηχανές ικανές για περίπλοκες εργασίες.
Το σημαντικότερο εμπόδιο στην δεύτερη περίπτωση είναι να διαμορφωθούν οι κατάλληλες προϋποθέσεις ώστε να ρυθμισθούν ειδικές παράμετροι για την παραγωγή ειδικών χρήσεων ρομποτικές μηχανές από μηχανή.
Όμως ένα σημαντικό βήμα στην δύσκολη παραγωγή φαίνεται πως βρίσκεται σε εξέλιξη από έρευνες που διεξήγαγε ομάδα ερευνητών του Εργαστηρίου Τεχνητής Νοημοσύνης (CSAIL) του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Μασαχουσέτης (ΜΙΤ) και δημοσιεύεται σε σχετική ανακοίνωση τους.
Όπως επισημαίνουν οι ερευνητές η νέα μέθοδος επιτρέπει την αυτοματοποιημένη κατασκευή ρομπότ από εμπορικά διαθέσιμους 3D εκτυπωτές, με πρώτες ύλες στερεά και υγρά, χωρίς να χρειάζεται συναρμολόγηση. Επιπλέον θα είναι εφικτό πλέον να κατασκευάζονται ρομπότ που θα έχουν διάφορα μεγέθη, εμφάνιση και λειτουργίες.
Η λειτουργία του πειραματικού ρομπότ
Στα πλαίσια παρουσίασης της τεχνικής τους κατασκευάσθηκε ένα μικροσκοπικό ρομπότ με έξη άκρα τα οποία μπορούν να τεθούν σε κίνηση μέσω 12 υδραυλικών αντηλιών που λειτουργούν στο εσωτερικό της μηχανής.Η κίνηση του επιτυγχάνεται με ένα απλό μικρό κινητήρα συνεχούς ρεύματος που περιστρέφει άξονα για τον κατ' επιλογή ψεκασμό υγρού στα «πόδια» του ρομπότ ή με μια αντλία που έχει γρανάζια για συνεχή ροή υγρού. Στον εξοπλισμό του περιλαμβάνεται και ένα ρομποτικό ελαστικό «χέρι» με δάκτυλα που επίσης ενεργοποιούνται από υγρό.
Όπως παραδέχονται η 3D κατασκευή ρομπότ από στερεά και υγρά υλικά παρουσιάζει σοβαρές δυσκολίες. Η διαχείριση των πρώτων υλών σε υγρή μορφή στην διαδικασία της κατασκευής περιλαμβάνει διαδοχικά στάδια που δυσχεραίνουν την ενσωμάτωση τους σε βιομηχανική κλίμακα.
Ο εκτυπωτής συνθέτει σταδιακά την κατασκευή κατά στρώσεις διαφόρων υλικών ανά τμήμα με κατεύθυνση από το κάτω μέρος προς τα επάνω. Στην συνέχεια η σκλήρυνση τους, που δεν περιλαμβάνει τα υγρά, γίνεται με την χρήση υψηλής ισχύος υπεριώδη ακτινοβολία.
Η επιλογή του εκτυπωτή ψεκασμού επιτρέπει την ταυτόχρονη χρήση οκτώ κεφαλών ώστε ταυτόχρονα να κατασκευάζονται ταυτόχρονα διαφορετικά υλικά σε γειτονικές θέσεις.
Επειδή η δυσκολία του εγχειρήματος είναι μεγάλη οι ερευνητές έκαναν δεκάδες δοκιμές μέχρι να καταλήξουν στην βέλτιστη σύνθεση για ταυτόχρονη εκτύπωση στερεών και υγρών.
Όταν βελτιστοποιηθεί η τεχνική θα κατασκευάζονται ρομπότ ικανά να έχουν πρόσβαση σε περιοχές επικίνδυνες για τον άνθρωπο όπως για παράδειγμα χώροι αντιδραστήρων με υψηλή ακτινοβολία που επηρεάζει και τα ηλεκτρονικά σύστημα των συμβατικών ρομπότ.
Η χρηματοδότηση του εγχειρήματος έγινε μερικώς από Εθνικό Ίδρυμα Ερευνών των ΗΠΑ.
ΕΦ-ΣΥΝ
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου