Velkoformátový 3D tisk budou řešit roboty

Možnosti 3D tisku jsou do značné míry limitovány jak časem, který je pro vytvoření cílové struktury potřeba, tak dosahem tiskové hlavy, byť umístěné pro rozšíření operačního prostoru na kolejnicových pojezdech nebo robotickém ramenu. I portálové systémy, které mohou tisknout struktury jako domy, mají omezení daná jejich rozměry. Singapurští výzkumníci z NTU ve své práci popisují chytré řešení, jak tato dosavadní omezení překonat. V experimentu provedli tisk betonové konstrukce v jednom kusu dvěma souběžně pracujícími mobilními roboty.
Výhodou tohoto systému je, že je možné jej použít k vytváření struktur, které jsou libovolné velikosti, aniž by bylo nutné systém upravovat, protože objem sestavy mohou definovat svým pohybem samotní roboti. Jsou to robotická ramena na mobilních základnách. Omezení existuje ohledně výšky, ale pokud jde o délku a šířku, mají stále větší flexibilitu a dosah než jiné systémy. Mohou být také potenciálně mnohem efektivnější, protože na velký projekt je možné použít více robotů najednou, přičemž každý z nich řeší jinou část výsledného objektu. Kromě zvýšení celkové rychlosti tisku umožňuje více robotů také vytvářet silnější a složitější struktury.
Při ukázce výrobní metody spolupracuje dvojice robotů naváděných pomocí pole kamer pro tisk jedné struktury. Roboty nejsou navrženy pro venkovní použití, kde by tisk velkých struktur našel rovněž uplatnění, nicméně i na tom se již pracuje.
Vědcům trvalo několik let, než dosáhli díky multidisciplinárnímu úsilí kombinujícímu robotiku i formulaci cementového materiálu, že roboti mohli tisknout při pohybu, což vyžaduje vysokou přesnost v lokalizaci základny na ca 1 mm k zajištění správného umístění vrstev nad sebou. Budou také přemýšlet o rozšíření výškového dosahu robotických nástrojů umístěním na nůžkové výtahy a také přidáním palubní detekce překážek pro zlepšení autonomie robotů.  
„Dokážeme si představit spoustu užitečných aplikací pro robotický roj 3D tiskáren," konstatují výzkumníci z NTU s tím, že nasazení flotily mobilních robotů pro konstrukci by mohlo mít extrémní potenciál v různých nekonvenčních aspektech. Jednou z aplikací by mohla být automatizovaná výstavba v těžko přístupných a vzdálených oblastech, jako jsou podzemní jeskyně nebo Měsíc či Mars, kam je obtížné dopravit další stroje potřebné pro existující způsoby tisku z cementových materiálů.

Publikováno: 26. 9. 2019 | Počet zobrazení: 1081 253