Японцы сделали ручку для сглаживания трехмерных распечаток
Исследователи из Университета Васэда разработали специальную ручку, позволяющую с высокой точностью и выборочно сглаживать поверхность трехмерных объектов, распечатанных на 3D-принтере. Результаты работы японских ученых опубликованы в журнале Scientific Reports, а краткое ее изложение приводит Phys.org. Новая разработка уже была успешно опробована на фигурках, распечатанных из ABS-пластика.
Во время печати объектов из пластика печатающая головка принтера — экструдер — создает их, накладывая тонкие слои нагретого пластика друг на друга. Во время накладывания пластик незначительно растекается, из-за чего готовые фигурки имеют шероховатую поверхность.
В домашних условиях справиться с такой шероховатостью можно двумя способами: механической обработкой (например, зашкуриванием) или химической обработкой (обычно фигурку помещают в банку с парами ацетона). Конечный результат таких обработок не всегда может быть удачным. Например, неправильный расчет времени пребывания фигурки в парах ацетона может сильно исказить ее рельефные детали.
Новая ручка, разработанная японскими исследователями, позволит контролируемо сглаживать поверхность напечатанных объектов, причем делать это только в тех местах, где необходимо. Ручка представляет собой контейнер для химического реагента и мягкий колпачек, пропускающий его. Во время обработки фигурки необходимо лишь проводить в нужных местах колпачком, с которого ацетон будет переноситься на пластик.
По итогам экспериментов, японские ученые выяснили, что их ручка позволяет добиться лучших результатов, чем традиционные методы сглаживания поверхности распечатанных объектов. Кроме того, она, по мнению исследователей, является простым инструментом и не усложняет и не удорожает процесс домашней 3D-печати.
Во время эксперимента исследователи наносили с помощью ручки ацетон на разные участки распечатанных из ABS-пластика фигурок. Затем проводился контроль обработанных поверхностей под микроскопом. Выяснилось, что в отличие от ацетоновой бани, при которой шероховатости просто оплавляются, во время обработки ручки часть размягченного ацетоном пластика равномерно втирается между швами.
Такое равномерное втирание размягченного пластика в швы в сочетании с обработкой только избранных участков распечатанных объектов и позволило ученым добиться хороших результатов. Исследователи также выяснили, что обработанная их ручкой поверхность показала большую прочность, чем если бы ее поместили в ацетоновую баню.
При промышленной трехмерной печати объектов также часто возникает необходимость сглаживания поверхностей объектов. Однако в этой сфере обычно используется механическая обработка, поскольку она позволяет добиться большей точности обработки. Кроме того, отходы после такой обработки в некоторых случаях можно использовать повторно, что обеспечивает экономию производства.
Василий Сычёв
Он пригодится на Марсе, Луне и ледяных спутниках планет-гигантов
Инженеры разработали концепцию робота для будущих миссий по изучению пещер на Марсе, Луне и ледяных спутниках планет-гигантов. Проект ReachBot описывает устройство с несколькими конечностями, которые способны раскладываться и дотягиваться до удаленных точек, на которых можно закрепиться с помощью захвата с металлическими шипами, сообщается в отчете NASA. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера С тех пор как орбитальные исследовательские аппараты подтвердили существование пещер под поверхностью Марса и Луны, ученые не перестают размышлять над их полноценным исследованием. Помимо ценной информации об истории формирования небесного тела, в пещерах, куда не проникают ультрафиолетовые солнечные лучи и космические заряженные частицы, могли бы сохраниться и следы внеземной жизни. До последнего времени все подвижные роботы, предназначенные для изучения других планет, разрабатывались с расчетом, что они будут передвигаться только по сравнительно ровной поверхности. Поэтому они имеют относительно простое четырех- или шестиколесное шасси, которое устойчиво и не требует много энергии, но, к сожалению, не позволяет передвигаться по крутым каменистым склонам и скалам, и потому не подходит для исследования пещер. Инженеры под руководством Марко Павоне (Marco Pavone) из Стэндфордского университета уже несколько лет работают над многоэтапным проектом ReachBot для NASA, развивающим концепцию робота, способного перемещаться по пещерам и скалам со сложным рельефом, недоступным для других видов роботов при разных уровнях гравитации. Его главная особенность заключается в необычном способе передвижения. Вместо колес или ног у него есть несколько гибких удлиняющихся конечностей, на конце которых располагаются захваты с множеством мелких металлических шипов, которые цепляются за малейшие неровности на каменной поверхности. Аналогичный способ удержания на вертикальных поверхностях применялся в прототипе робота-скалолаза LEMUR, разработанном Лабораторией реактивного движения NASA. За счет металлических шипов робот может удерживать свое положение, распределив свой вес между несколькими конечностями, пока подыскивает следующую точку опоры для одной из них. Ожидается, что ReachBot сможет передвигаться не только по стенам и потолку, но и по полу как обычный ходячий робот. Однако на данной стадии проектирования конкретной конструкции для конечностей еще нет. Разработчики оценили параметры робота для миссии по исследованию марсианской лавовой трубки с высотой от пола до потолка порядка 30 метров. Это должно быть устройство массой около 10 килограмм, с восемью конечностями, способными развертываться до 20 метров в длину, оборудованное камерами и лидаром для навигации и прокладывания маршрута, а также для картографирования окружения. На предыдущих этапах были разработаны алгоритмы движения робота на плоскости, а также построен примитивный прототип ReachBot. В качестве четырех конечностей на нем используются стальные измерительные рулетки, оснащенные механизмом поворота, который позволяет «наводить» их на объект. После чего другой механизм раскручивает рулетку, на конце которой расположен захват с металлическими шипами. Робот умеет определять положение предметов вокруг с помощью визуальных меток, дотягиваться до них конечностями, ухватываться с помощью захватов и подтягивать себя в нужном направлении. В будущем разработчики планируют построить версию, которая способна двигаться в трехмерном пространстве. https://www.youtube.com/watch?v=Q6uvS_19OcA Существуют и другие концепции исследования инопланетных пещер, куда нет доступа колесных роботам. Одна из них предполагает использование нескольких четвероногих роботов Spot Mini. Каждый из членов группы будет отличаться от других, иметь свою роль и помогать другим.