天才的なアイデアですね！バージニア工科大学の研究所が統合型3Dプリント運用プラットフォームを構築

この投稿は warrior bear によって 2023-2-21 22:04 に最後に編集されました

はじめに: あらゆる車両をゼロから印刷できる機械があったらどうなるでしょうか?シャーシだけでなく、バッテリー、モーター、回路基板も一括で製造できるのですか？そのような機械は可能でしょうか？
2023年2月21日、Antarctic Bearは、バージニア工科大学（VT）の付加製造システム設計、研究、教育（DREAMS）研究所のチームが上記のアイデアを現実のものにしようとしていることを知りました。同チームは最近、『Additive Manufacturing Letters』誌に「メカトロニクスシステムの自律製造のためのハイブリッド積層ロボットワークセル - ドローン製造のケーススタディ」と題する論文を発表し、3Dプリントとロボット組み立てを組み合わせた自動製造オペレーションプラットフォームの詳細を説明した。この設定により、想像できるあらゆるロボット車両の作成が可能になり、人間の介入の必要性が完全になくなる可能性があります。

関連論文リンク: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772369022000676?via%3Dihub
クリストファー・ウィリアムズ博士が率いるバーモント大学のこのプロジェクトは、数年前から準備が進められていたが、学部生のグループが、完成すればビルドプレートから直接飛行できる 3D プリントドローンを提案したことから着手された。すべてのコンポーネントを 3D プリントすることは困難であることが判明しましたが、チームはその質問を回避して、「ドローンの 90% をプリントし、残りの 10% をロボットアセンブリを使用して統合する方法はありますか?」と尋ねました。答えは?もちろんありますよ。

ウィリアムズ教授の研究室では、このアイデアを実現するために必要な個々の要素の多くをすでに開発しており、今やチームが行うべきことは、それらの要素を組み合わせることだけだ。これは簡単な作業ではなく、学部生たちはどの組み合わせが最も効果的かを見つけるためにさまざまなアプローチを試しました。最終的に、グループは必要な動きの自由度を提供し、3D プリントから組み立てへ、またその逆へ簡単に移行できるロボットアームを選択しました。
△チームリーダーのタデック・コスマル氏はチームと協力し、ロボットアームを使ってドローンのシャーシをプリントアウトしました。（出典：バージニア工科大学）
ウィリアムズは言った。「ロボットアームの柔軟性により、印刷プロセス中にツールを変更できるため、印刷中にモーター、バッテリー、ワイヤなどの異物をオブジェクト内に配置できます。これにより、単一のロボット操作プラットフォームで完全な機能を持つメカトロニクスコンポーネントを製造する方法が提供されます。」
その後数か月間、学生たちはオペレーティングプラットフォームを少しずつ調整し、最終的にマシンから不良コード、不良プリント、不良アセンブリをすべて排除しました。数え切れないほどの時間のデバッグを経て、ついに最初のプリントと2022年4月25日の発売に成功しました。
DREAMS チームはすぐに金メダルを獲得し、すでにバージョン 2.0 の設計に取り組んでいます。彼らの新しい装置は、より大きなロボットを組み込み、それらを「機械的なバレエ」として同期させることを試みる。彼らは、印刷する作品のサイズを大きくし、できるだけ効率的に構築したいと考えています。
△研究チームのオペレーティングプラットフォームバージョン2.0では、より大型のロボットを使用してドローンを印刷しています。（出典：バージニア工科大学）
「このプロジェクトは、積層造形の未来を象徴していると思います」とウィリアムズ氏は言う。「プレハブの箱に静的な部品を印刷する段階から、3D プリントを高度な製造ワークフローに統合して、真に多用途な製品の作成を可能にする方法について考え始める時が来ています。」
この運用プラットフォームは大きな可能性を秘めており、火星や地球での無人ミッション用の偵察車両の作成にすぐに使用できます。このマシンが積層造形界のチャイコフスキーになるかどうかは時が経てばわかるだろうが、たとえそれが単なるアドルフ＝アダムだったとしても、3D プリントと組み立ての世界にとっては画期的なものとなるだろう。
このプロジェクトは、当初 NASA 学部生研究チャレンジ (https://nari.arc.nasa.gov/usrc) から 75,000 ドルの資金提供を受け、その後 Boeing、Braskem、Cube Pilot、KDEDirect、Northrop Grumman、RoboDK、Stäubli、Xoar からさらに 40,000 ドルの資金提供を受けました。
△受賞情報

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