رباتیك و فناوری سه بعدی

فرآیند چاپ سه بعدی، فرآیندی است كه كاربر رایانه را قادر به ساخت طرح های موجود در سیستم می سازد. این فرآیند علاوه بر صرفه جویی در زمان منجر به صرفه جویی در هزینه نیز می گردد كه برای تولیدكنندگان بسیار حائز اهمیت است.

به هنگام استفاده از چاپ سه بعدی در مدل های رباتیك، مدل به عنوان مجموعه ای از قطعات با دستورات حركتی و هندسی خاص ساخته می شود.

با چاپگر سه بعدی می توان بخشی از یک وسیله را بازسازی و جهت تعمیر، از آن استفاده كرد و یا ابتکار خود را توسط چاپگر سه بعدی در قالب یک شی حقیقی درآورد. برای روشن شدن مطلب در ادامه به توضیحاتی می پردازیم.

حضور چاپ سه بعدی در زمینه های مختلف مانند پزشكی و رباتیك و ... مورد توجه قرار گرفته است.

از جمله كارایی آن در زمینه پزشكی می توان به ساخت اندامها و قسمت های مختلف بدن توسط تكنیك جوهرافشان اشاره كرد.

همچنین می توان به كاربرد آن در جراحی فك و صورت، تولید پروتز جمجمه ای و ... با استفاده از تكنیك تصویربرداری سه بعدی و تكنیك سریع نمونه سازی اشاره داشت.

استفاده از چاپ سه بعدی در رباتیك نیز بی اثر نبوده و در زمینه هایی از جمله ایجاد قطعات با اندازه و شكل مورد نظر، ایجاد بردهای مورد نیاز در ساخت ربات و ... به كار برده می شود.

رباتیك WREX

ساخت اسكلت خارجی رباتیك ویلمینگتون نمونه ای از به كارگیری پرینترهای سه بعدی است .

این اسكلت از میله‌های فلزی لولایی، نوارهای لاستیکی مقاوم و یک بخش پرینت شده سه بعدی ساخته شده است از این اسكلت به عنوان ساخت یك جلیقه استفاده شد تا به كمك آن بتوان بازوها را تكان داد .

نمونه سازی سریع به این روبات این امکان را می دهد که با بزرگتر شدن فرد، اندازه های روبات نیز افزایش یافته و متناسب با اندازه اندام وی تنظیم شود.

پای مصنوعی

با استفاده از پرینترهای سه بعدی و تکنولوژی مدل سازی، می توان پای مصنوعی سفارشی تولید کرد.

به این  صورت است که ابتدا هر دو پای طبیعی و مصنوعی كاربر اسکن می شود و یک مدل سه بعدی کامپیوتری ایجاد می شود که تقارن را بین دو اندام بدن حفظ می کند. سپس كاربر می تواند به سلیقه خود فرایند سفارشی کردن پای مصنوعی را در اختیار داشته باشد و به سلیقه خود برای آن طرح بدهد و موارد دلخواه خود را انتخاب کند .

در آخر نتیجه نهایی سفارش، توسط تکنولوژی چاپ سه بعدی آماده و در اختیار مشتری قرار می گیرد.

دایناسورهای رباتیك

این تكنولوژی تنها مختص انسان ها نیست بلكه در موارد دیگری نیز به كار برده می شود .

ساخت دایناسورهای رباتیك با استفاده از چاپگر سه بعدی نیز جز نمونه های دیگر است. در این روش لیزر بر روی سطح جمجمه تابانده می‌شود. این پرتو میلیون‌ها نقاط داده‌ ای را جمع‌آوری كرده و آن‌ها را به یك لپ‌تاپ می‌فرستد و سپس یك مدل سه بعدی از فسیل بر روی نمایشگر ظاهر می‌شود تا تصویری كامل از فسیل را به دست آید .

یكی از كاربردهای مهم استفاده از داده دیجیتالی آن است كه می توان آنها را به چاپگرهای سه بعدی ارسال كرده و با تهیه پرینت داده‌‌ها را به نمونه ‌های دنیای واقعی تبدیل كنند.

این شیوه به محققان كمك می‌كند كه جایگاه استخوان‌های گم شده فسیل ها را پر كنند.

كنترل با دستكش ExoHand

اگرچه دست های رباتیكی می توانند  در محیط های مختلف كارهای فراوانی را انجام دهند، اما با این وجود به كنترل از سوی خود انسان نیازمندند.

دستکش نیوماتیک اگزوهند می تواند این كار را انجام دهد.

ExoHandیک اسکلت خارجی نیوماتیکی است که همانند یک دستکش توسط کاربر پوشیده می‌شود. حرکات دست کاربر شناسایی می‌شود، و سپس به یک بازوی روباتیک که نسخه دیگر دست را کنترل می‌کند، منتقل می‌شود.

دستکش به نحوی ساخته می‌شود تا کاملا با بدن کاربر انسانی متناسب باشد. برای این منظور دست کاربر اسکن می شود و یک چاپگر سه ‌بعدی با استفاده از پلاستیک پلی‌آمید،  ExoHand  را تولید می‌کند. دانشمندان مشغول کار بر روی یک دست روباتیک جدید هستند که قرار است برای کمک به فضانوردان و سایر کارگران استفاده شود.

سیستم روباتیك  Contour Crafting

بهره گرفتن از عملكرد چاپگرهای سه بعدی برای تولید یك سیستم رباتیك می تواند به ساخت یك خانه ایده آل نیز كمك كند.

سیستم روباتیك  Contour Crafting، این سیستم روباتیك در حقیقت یك ابر چاپگر سه بعدی است كه در بالای منطقه ساخت خانه قرار می گیرد و لایه های بتن با قرار گرفتن بر روی یكدیگر، دیوارها و سقف خانه را شكل می دهند .

این سیستم روباتیك در عین افزایش سرعت ساختمان سازی، باعث كاهش هزینه های ساخت است همچنین از خطرات احتمالی که متوجه كارگران ساختمانی است می کاهد.