Minibuilders - hur man 3d utskrift stora strukturer med små robotar (3 / 5 steg)

Steg 3: Vakuum Robot

En annan stor begränsning av dagens additiv tillverkningstekniker är kopplad till enkelriktad arten av lager läggning, att skapa en inneboende svaghet. Additiv tillverkning möjliggör heterogena optimerad fördelning av materia. Att dra nytta av detta, och inte ge efter för denna begränsning, använde vi strukturell optimeringsverktyg för att skapa ett andra lager av material under skalet. Materialet är också nära anpassas med ledning av stress, slutligen optimera både orientering och tjockleken på skalet struktur. Uppgifterna härrör från den strukturella analysen översätts sedan till sökvägar för tredje och sista robot, vakuum roboten. Med hjälp av en vakuumgeneratorn fäster denna robot på ytan av utskrivna struktur. Röra sig fritt över första skalet på sitt spår, deponerar material på ytan av skalet, förbättra dess strukturella egenskaper. Denna uppgift kan utföras av en robot, eller en svärm av robotar arbetar i samordning.

Samråd papper nedan:

http://Link.Springer.com/article/10.1007%2Fs10846-013-9820-z#Page-1

http://Jin-shihui.com/minibulders/Schmidt12.pdf

Dammsuga robot storlek 30 * 27 * 12 cm, väger 2,1 kg

Verktyg och material:

-Makerbeam

-Dynamixel ax-12 servon * 4

-Silver tejp

-Smoothon ecoflexförebilder Silicon 00-10(softest)

-700w handheld cyclone dammsugaren. Vi använde kärnan.

-Skum för CNC fräsning

-4mm akryl för laserskärning

-Motor, axel och hjul mount (aluminium eller 3d tryckt)

-Gummilarver

Ramen för roboten liknar den första roboten, en aluminium montering skall anbringa motorerna och hjul mekanismen på ramen. Medan vakuumgeneratorn är bultad till ramen. Vakuumgeneratorn suger luften underifrån roboten och en flexibel sugkopp sälar oregelbundna ytan. Undertryck i utrymmet mellan sugkoppen och ytan fäster på väggen klättring robot till lodräta och vågräta ytor. För att ge robot rörlighet på dubbel böjda ytor, bör sugkoppen justeras så för att vara lägre än spåren (ca 3 mm). Ramen för roboten bör vara så styv som möjligt och sugkoppen är så mjuka och formbara som möjligt. Det finns andra lösningar för att bygga hjul/spår att alltid bibehålla dragkraft, som att använda ett fjädringssystem men vi fann detta vara den enklaste och mest tillförlitliga.

Styrkan av vakuum generatorn måste övervinna vikten av roboten. Effekt/vridmoment av motorerna måste dessutom övervinna den totala vikten på roboten, plus friktion mellan sugkoppen och yta. Gummiliknande material producerar friktion med andra ytor, särskilt när en anbringas. Vi experimenterade med många lösningar söker ett gummiliknande material eller beläggning för att minska friktionen. En alternativ lösning hittades genom att tillämpa en eller två lager av silver tejp på sugkoppen. Vi hittade att det avsevärt minskar friktionen och bevisa mer hållbart än plast beläggningar eller smörjmedel. I praktiken tape beläggningen skulle sakta brytas ned, men det var lätt kan repareras.

För vissa krökning (enda krökning eller dubbel krökning) storleken på hjulet, distansera av hjulen är mindre desto bättre, vikt roboten bör vara så lätt som möjligt, större sugkopp ger bättre sug kraft. Så finns det en balans mellan vikt av roboten och kraften i motorer, sugpropp storlek och robot storlek.