3Dプリントされた金属骨格が日本のロボットの熱放散を助ける

3Dプリントされた金属骨格が日本のロボットの熱放散を助ける
この投稿は Little Raccoon によって 2016-10-18 01:53 に最後に編集されました。


ロボットは最近では目新しいものではありませんが、実際に汗をかくことができるというのは新しいことです。日本のロボット「ケンゴロー」は、体全体に108個の電動モーターを搭載しており、腕立て伏せなどさまざまな動作ができる。その結果、ロボットの体が過熱し、システムの正常な動作が脅かされる。ある開発者が完璧な解決策を思いつきました。それは、ケンゴロの3Dプリント骨に人工血管を設置し、脱イオン水を使って電動モーターを冷却するというものでした。
この画期的な成果は、稲葉雅征教授が率いる東京大学の研究室からもたらされた。この成果は、韓国の大田で開催された2016年IROS国際会議で発表されました。
開発者は、システムの過熱は今日のすべてのロボットが直面している問題であると説明しています。現在ではファンシステムによる放熱などの解決策もありますが、効率が低く、コストが高すぎます。研究チームは、人間は発汗することで体温を下げると考えており、ロボットも人体の機能を模倣して、機械の骨格から脱イオン水を蒸発させて熱を放出できると考えた。実験の結果は非常に満足のいくものでした。ケンゴローはモーターの過熱の問題もなく、11分間連続して腕立て伏せをしました。
この実験計画は、ロボットが適切に熱を放散できるようにするだけでなく、ロボットの重量を軽減するという点でも非常に満足のいくものでした。ロボットの高さは1.7メートル、重さは56キロ。汗冷却システムを追加しても、重量は増えなかった。

この技術により、ロボットの体内を流れる従来の液体の水の代わりに、脱イオン水が骨格から直接蒸発し、ケンゴロが「汗をかいている」ような印象を与える。発汗効果は、レーザー焼結3Dプリント技術によって作られたケンゴロのアルミフレーム素材のおかげで実現しました。密度が異なると液体の浸透性も異なるため、研究チームは3Dプリント技術を使用して材料の密度を自由に制御し、ロボットのさまざまな領域に異なる密度を分散させて、脱イオン水がこれらの小さなチャネルを浸透できるようにすることができます。
ケンゴロは今では、丸一日稼働するのに「燃料」として脱イオン水 1 杯だけを必要とします。さらに実験した結果、この冷却技術は空冷よりも3倍効率が高く、内部水循環システムの放熱効率よりもはるかに優れていることが示されました。さらに、この 3D プリントされたスケルトンにより、ケンゴロはより軽量で柔軟性が高まります。開発者のToyotaka Kozuki氏は、「従来のコンセプトでは、ロボットの骨格は重量を支えるためだけに使われていましたが、私たちのアイデアは、重量を支える際の安定性を確保しながら、骨格に液体を輸送したり、エネルギーを放出したりといった機能を追加することでした」と語っています。引き続き、Antartic Bear 3D Printing Networkにご注目ください。 3dersからコンパイル
ロボット、日本、金属

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