3D

Markforged Parçaları Robot Savaşlarında Zorluklara Göğüs Geriyor

Yarışmacı
Jamison Go, MIT’de PhD adayı, turnuvaya sinek siklet dövüş robotuyla katılıyor.
Girişim
Tek parça ve 3D baskı şase yaparak robot tasarımının ağırlığı ve gücünü geliştirmek.
Zafer
Go kasa ağırlığını %49 azalttı ve dünyada kendi sikletinde dövüş robotu olarak 2. Sıraya yerleşti.


MaliyetSüre
Markforged $54.70 (malzeme) 52 saat
Geleneksel $1,090.41 3-5 gün

Darbelere Karşı Güvenilir Bir Teknoloji

Dönen bıçaklar, alev patlamaları ve savrulan silahlar: işte bu robot dövüşlerinin dünyası. Tasarımcılar robotlarının kazanma şansı olmasını istiyorsa, robotlarını onlarca darbeye dayanacak kadar sağlam ama aynı zamanda hızlı ve sert darbeler indirecek kadar da güçlü ve hafif tasarlamak zorundalar. Bu makinelerin çoğu sertleştirilmiş çelikten, ağır işlenmiş kasalardan ve sivri köşelerden oluşur. Tasarımcıların kendileri ise arenada ne yapması gerektiğini bilen eski kurtlardan ve robotlarını bıçak bıçağa dövüşe göndermeye hevesli yeni yüzlerden oluşur.

DDT’nin Farklı Tasarımları

Bu birçok tasarımcıdan biri de Jamison Go, MIT’de 3D Baskı teknolojilerini ve bunları nasıl daha hızlı hale getirilebileceğini araştıran bir PhD adayı. BattleBots gibi televizyon programlarından ilham alarak ve robot dövüşü dünyasına damgasını vurma hayaliyle büyümüş. Ana robotlarından biri olan DDT sinek sikletinde. Bu da tüm yapısının bir pounddan daha hafif olması manasına geliyor. Go, bu kısıtlamanın yarattığı meydan okumayı şöyle açıklıyor: “Robot dövüşlerinde her robot kendi sikletinde dövüşür, bu da her robotun belli bir ağırlığa sahip olması gerektiği manasına gelir.3 Yani parçalarınızın boyut ve ağırlık olarak etkili olması çok önemlidir.” Güçlü malzemelere, güçlü parçalara ve ağırlığı düşük ama etkili parçalara sahip tasarımlar bir maçta iyi performans sergilemek için çok önemlidir.

Katılımcılar hayretler içinde kalıyordu. Bunun 3D baskıyla yapılmış bir model olduğuna inanamıyorlardı ve onlara ‘Markforged yazıcılarla başarabileceğiniz işte bu’ diyordum.

-Jamison Go
MIT PhD adayı

Problemin Çerçevesini Yeniden Belirlemek

DDT için orijinal tasarımı hantaldı ve ağır bir kasaya sahipti; birçok tutturucu, kat kat plaka ve plastik parçalar içeriyordu. Go “Eski şasi uzun vidalarla birbirine vidalanmış birçok kat UHMW plastikten üretilmişti. Eski tasarım birçok farklı tutturucu içerdiğinden hantaldı, çok daha ağırdı ve katı plastik olduğundan aslında çok esnekti, ki bu tasarım için çok da iyi bir şey değil.” diyor. Bu da Go’nun robotun ağırlığının çoğunu hantal kasasına adamak zorunda kaldığı manasına geliyor. “Eski tasarım iyiydi. Kesinlikle birkaç maç kazandı ama kasanın ağırlığından dolayı daha hafif ve daha güçsüz parçalar kullanarak ödün vermek zorunda kaldım. Bunun sonucunda son turnuvasında neredeyse tamamen imha edildi.” Go bu nahoş dövüşün ardından tasarımını yeniden düşünme fırsatını elde etti: “DDT’nin kasasının işi bitmişti ve bu fırsatı geçtiğimiz yıl ortaya koyduğum bazı tasarım ile ilgili düşüncelerime tekrar göz atarak değerlendirdim. Ve DDT ‘den başlayarak filomdaki her robota evrim geçirtecektim.” Markforged yazıcısıyla karşılaştığında, Jamison Go bu Markforged’u kullanarak DDT şasisini modifiye etme şansını buldu ve şasiyi tek ve hafif bir parça haline getirdi. “Bu yazıcı eşsiz, çünkü çıktının her katmanında kesintisiz fiber iplik işleme kabiliyetine sahip. Dikey yapım ekseninde fiber işleyemese de bu çekme dayanımı için çok büyük bir gelişme… temel malzemesi olarak naylon çıktısı veriyor ve bu bizim uygulamamızdaki ABS’ye kıyasla mekanik olarak daha iyi.” Go, Markforged’u yeni tasarımında kullanacağını şöyle açıkladı. “Markforged teknolojisinin kapasitesini ve uygulamalarını sergilemek için, DDT’yi tek parça naylon kevlar gövdeyle yazdırmayı seçtim.” Bu da onu daha hafif ve güçlü hale getirecekti, böylece sürekli gelişen robot dövüşü dünyasında çığır açmak için daha ağır aktüatörler ve silahlar ekleyebilecekti.

DDT ile Kazanılan Ödüller

Çoklu gövdeye sahip bir montajı tek parçaya düşürmek kolay bir işlem değil. Go’nun ifade ettiği gibi “parçaların ve bağlantılarının bir çok detayı var ve montaj sırası önceden bilinmeli. CAD bu süreçte paha biçilemez bir araç oldu; her parça eziyetli bir detayla modellendi ve arka bileşen bölümü için detaylı montaj sırası geliştirildi.” Hem robot dövüşleri hem de 3D yazıcılar için tutkusunu takip eden Go, istenmeyen malzeme ağırlığı yaratan plaka, vida ve diğer birleştiricilerden kurtuldu ve yapıyı tek parça olarak tasarladı.” Her şeyi daha küçük ve kompakt ve daha etkin hale getirmek için belirli bileşenlerime uyacak girift tasarım özellikleri eklemeyi başardım.”

DDT vs Tek Parça Gövdesi CAD

Baskı sürecini anlatırken Go “Bu şasilerin bazılarının tamamlanması üç gün sürebilir ve bu tipte karmaşık ve uzun zaman alan bir parçada güvendiğim tek yazıcı Onyx One” diyor. Markforged parçalarının şasiyi eskisinden daha güçlü ve hafif kılması sayesinde Go, DDT’yi dövüşe götürürken oldukça umut doluydu.

“Her şeyi daha küçük ve kompakt ve daha etkin hale getirmek için belirli bileşenlerime uyacak girift tasarım özellikleri eklemeyi başardım.”


-Jamison Go
MIT PhD adayı

Grand Slam

DDT, Go’nun beklediğinden daha da iyi bir performans gösterdi. Markforged ile bastığı parçayla şasi ağırlığı gücü artmasına rağmen düşmüştü: “Her şeyi hesaba kattığımızda kasayı orijinal tasarımın %51’i ağırlığında yapabilmiştim ama çok daha güçlü olmuştu.”

Bu da DDT’ye daha yüksek performanslı motorlar ve elektronik devreler eklemesi için ekstra ağırlık alanı yaratmıştı. Robot böylece daha büyük bir tehdit haline geldi. DDT’nin yeni ve hafif şasisi onu sahada inanılmaz şekilde hızlı kıldı ve böylece diğer robotlara onlar daha bir yumruk bile sallayamadan hızlı ve sert şekilde vurabilir hale getirdi. “Yeni tasarım şimdiye kadar olağanüstü bir performans sergiledi. Onunla dört farklı turnuvaya katıldım ve hepsinde ya birinci ya da ikinci oldu. Şu an kendi sikletinde dünyanın en iyi ikinci robotu.” diyor Go. “Bu elemanı turnuvaya götürdüğümde, katılımcılar ve seyirciler hayretler içinde kalıyordu. Bunun 3D baskıyla yapılmış bir model olduğuna inanamıyorlardı ve onlara ‘Markforged yazıcılarla başarabileceğiniz işte bu’ diyordum.” Yeni DDT, sinek siklet dövüş robotları içerisinde hızlıca yükseldi ve şu an dünya sıralamasında ikinci sırada. DDT’nin başarısı Go’ya diğer dövüş robotlarını da geliştirmesi için ilham oldu ve hepsine Markforged’dan baskısı alınmış tek parça gövdeler tasarladı.

DDT’nin dövüşlerinden bir video’yu aşağıdaki linkten izleyebilirsiniz:

Yorumlariniz & Gorusleriniz