3D Baskıda Yeni Dönem:
Ridgeback

Şu ana kadar geliştirilen sistemlerde robot kolu tarafından nesneler yazdırılırken platform hareketsiz kalıyordu, robot sadece kolunun ulaşabildiği alan içerisinde baskı yapıyordu. Büyük yapılar inşa etmek için, yan yana birden fazla robotla çalışmak gerekiyordu. Ancak geliştirilen yeni yöntem ile platform ve baskı kolu aynı anda hareket edebiliyor. Detaylar haberimizde.

A- A+

04.03.2019 tarihli yazı 5657 kez okunmuştur.

3D 3D Baskı Ridgeback Robotik Kol Holonomik Sürücü Manipülatör

Yazıcının kendisinden büyük bir nesneyi yazdırma sorununu çözebilmek için Xu Zhang, Mingyang Li, Quang-Cuong Pham ve diğer araştırmacılar, Singapur’da Nanyang Teknoloji Üniversitesi (NTU) 3D Baskı Merkezi’nde çalışmalarda bulundular. Bu çalışmalar sonucunda, aynı parçanın farklı bölümlerini yazdırmak için birlikte çalışan 3D yazıcıları, Ridgeback mobil robota monte ettiler.

Ridgeback, manipülatörleri ve ağır taşıma yüklerini kolaylıkla hareket ettirmek için çok yönlü bir taban kullanan orta büyüklükte bir iç robot platformudur. Çok yönlü tabana sahip olması kısıtlı ortamlarda hassas konumlandırma sağlıyor. Manipülatör, bir yükü taşımak için kullanılan, mekanik kollardan oluşan ve sıkıştırılmış hava ile (pnömatik) çalışan mekanik bir sistemdir. Temel mantık, ürünün ağırlığını ortadan kaldırıp, operatör tarafından güç harcanmadan yapılacak işlemi tamamlamaktır.

Ridgeback, manevra kabiliyeti içerisinde tam konum kontrolü sağlamak için yüksek çözünürlüklü kodlayıcılarla eşleştirilmiş çok yönlü Mecanum jantlarla tasarlanıyor. Ridgeback’in çok yönlü olması, sınırlandırılmamış yol ve algoritma planlaması sağlıyor. Ayrıca zemin geçişleri veya arazi değişimlerinde güvenilir çekiş sağlamak için pasif bir süspansiyon sistemine sahip. Ridgeback’in 30 cm boyunda olması endüstriyel ve ticari ortamlarda sorunsuz çalışma olanağı sunuyor.

►İlginizi Çekebilir: 3D BioPrinter'lar Artık Canlı Doku Üretebiliyor

Çoğu 3D baskı sistemi ölçeklenemiyor. Robotun kafes içinde hareket ettiği kartezyen tabanlı sistemler, geniş ve verimsizdir. Eksenler robot kolu gibi dönmüyor, aksine birbirlerine doğru lineer bir şekilde kayarak hareket ediyor. Metre uzunluğunda bir yapı yazdırmak için en az 1 m³alana ihtiyaç var. Bu da, sisteminizden daha büyük bir şey yapamayacağınız anlamına geliyor. Robot kolu tabanlı yazıcılar, kartezyen tabanlı sistemlerden daha verimli. Ancak, tek bir püskürtücü tüm baskı alanını kapladığından yazdırma işlemi uzun sürüyor. Minibuilders gibi çok robotlu sistemler beton yapıların yazılması için uygun değil. Çünkü robotların bir sonraki bölümü basmaya devam edebilmesi için ilk beton katmanının sertleşmesi gerekiyor.

Yeni geliştirilen sistem, yazdırma görevini hızlı ve verimli bir şekilde tamamlamak için gerektiği kadar robot tanınmasına olanak sağlayarak ölçeklenebiliyor. Diğer robotlardan farklı olan yanı ise robot kolunun hareketli bir zemine monte edilmesi. Bu da baskı başlığının daha büyük çalışma alanında hareket etmesini sağlıyor. Araştırmacılar aynı zamanda, bir yapıyı inşa ederken iki robotun nasıl çalışacağını da buldular.

Araştırmacılar, bir CAD programında çalışırken püskürtücü yolunu planladılar. Amaç; istenen yapıyı, robot kolunun izleyeceği yolu temsil eden katmanlara ayırmak. Daha sonra, robotlar ayrılan bölümlere yönlendirildiler. Her robot, yapının yarısını basmaktan sorumlu. Araştırmacılar, robotların çarpışmaması için hareketlerini planladılar. Robotlar, programlandıktan sonra inşaat süreci tamamen bağımsız gelişiyor. Robot her yöne hareket edebildiğinden, tek bir robotla daha büyük yapılar inşa edilebiliyor.

Araştırmacılar, deneylerde iki tane Clearpath’in Ridgeback mobil robotunu kullandılar. Bu iç mekan robot platformları, robotik kol, kontrolör, sensörler, pompa sistemi ve baskı ucunun monte edildiği taban görevi görüyor. Geleneksel tekerlekler üzerindeki robotlar, yalnızca ileriye ve geriye doğru hareket ediyorlar. Ancak Ridgeback, holonomik sürücüye sahip olduğundan her yöne hareket edebiliyor. Bu özelliği mobil robotun, hassas yollarda manevra yapmasını kolaylaştırıyor.

►İlginizi Çekebilir: 3D Baskı Tercüman Robot Geliştirildi

NTU’da Makine ve Havacılık Mühendisliği Bölümü’nde Yardımcı Doçent olan As Quang-Cuong Pham, “Ridgeback, yüksek taşıma kapasitesiyle bizim için mükemmel bir seçim oldu. Diğer hareketli platformlar, işin taleplerini karşılayamazdı. Robot kolumuz 50 kg ağırlığında, püskürtücü, kontrolör ve geri kalanlarla birlikte her bir platforma 70 kg ekledik. Ridgeback 100 kg yüke sahip olduğundan, aşırı yükleme konusunda endişelenmiyoruz.” şeklinde açıklamada bulundu.

Araştırmacıların hedefi ise NASA’nın 3D baskılı habitat mücadelesi ile uyumlu olarak, en uzak mağaralardan Ay’a, Mars’a ve ötesine kadar bağımsız bir şekilde yapılar inşa eden robotlar oluşturmak. Ayrıca, daha fazla sensör entegre etmek, daha iyi parça birleştirme stratejileri keşfetmek ve hareket planlama çözümü geliştirmek istiyorlar.