"Star Trek" çoğaltıcılarından Richie Rich'in dilek makinesine kadar, popüler kültür, herhangi bir öğeyi anında üretebilen, gösterişli makinelerle dolu uzun bir geçmişe sahiptir. 3-D yazıcılar artık ürün modelleri, mücevherler ve yeni oyuncaklar gibi bir dizi nesneyi üretmeyi mümkün kılmış olsa da, aslında yazıcıdan çıkıp çıkmaya hazır olan daha karmaşık cihazları üretme yeteneğinden hâlâ yoksunuz.
MIT'nin Bilgisayar Bilimi ve Yapay Zeka Laboratuvarı'ndan (CSAIL) bir grup kısa süre önce insan müdahalesi olmadan işlevsel, özel yapım cihazları ve robotları yazdırmak için yeni bir sistem geliştirdi. Tek sistemleri, kullanıcıların yapısal geometri oluşturmasına, izleri yazdırmasına ve sensörler ve aktüatörler gibi elektronik bileşenleri bir araya getirmesine olanak tanıyan üç bileşenli bir tarif kullanır.
"LaserFactory", uyum içinde çalışan iki bölümden oluşur: kullanıcıların özel aygıtlar tasarlamasına olanak tanıyan bir yazılım araç takımı ve bunları üreten bir donanım platformu.
CSAIL Doktora Öğrenci Martin Nisser, bu tür bir "tek durak noktası" nın, giyilebilir cihazlar, robotlar ve basılı elektronikler gibi şeylerin hızlı bir şekilde prototipini oluşturmak isteyen ürün geliştiriciler, üreticiler, araştırmacılar ve eğitimciler için faydalı olabileceğini söylüyor.
Mayıs ayında ACM Bilgisayar Sistemlerinde İnsan Faktörleri Konferansı'nda yer alacak olan LaserFactory hakkında bir makalenin baş yazarı Nisser, "Üretimi ucuz, hızlı ve bir meslekten olmayanlar için erişilebilir hale getirmek bir zorluk olmaya devam ediyor" diyor. "3-D yazıcılar ve lazer kesiciler gibi yaygın olarak bulunan üretim platformlarından yararlanan LaserFactory, bu yetenekleri entegre eden ve tek bir sistemde işlevsel cihazlar yapmak için tüm boru hattını otomatikleştiren ilk sistemdir."
LaserFactory (arka planda) bu quadcopter gibi tamamen işlevsel dronlar üretebilir.
LaserFactory içinde
Diyelim ki bir kullanıcının kendi insansız hava aracını yaratma istekleri var. Önce cihazlarını bir parça kitaplığından üzerine yerleştirerek tasarlarlar ve ardından elektriğin elektronik bileşenler arasında akmasına izin veren bir baskılı devre kartı üzerindeki bakır veya alüminyum hatlar olan devre izlerini çizerlerdi . Daha sonra dronun geometrisini 2 boyutlu düzenleyicide tamamladılar. Bu durumda, tuval üzerinde pervaneler ve bataryalar kullanırlar, bunları elektrik bağlantılarını yapmak için bağlarlar ve quadcopter'ın şeklini tanımlamak için çevreyi çizerlerdi.
Kullanıcı daha sonra, yazılım kendi özel planını makine talimatlarına dönüştürmeden önce tasarımını önizleyebilir. Komutlar, cihazı standart lazer kesici yazılımı yardımıyla tek seferde yapmak için LaserFactory için tek bir üretim dosyasına gömülüdür. Donanım tarafında, devre izlerini yazdıran ve bileşenleri birleştiren bir eklenti lazer kesiciye tutturulur.
Bir şefe benzer şekilde, LaserFactory otomatik olarak geometriyi keser, devre izleri için gümüşü dağıtır, bileşenleri seçer ve yerleştirir ve son olarak izleri iletken hale getirmek için gümüşü sertleştirir ve imalatı tamamlamak için bileşenleri yerinde sabitler.
LaserFactory: Tamamen işlevsel cihazlar üretiyor
Cihaz daha sonra tamamen işlevseldir ve drone durumunda, hemen teoride böyle teslim veya arama-kurtarma operasyonları gibi çeşitli işler için kullanılabilecek bir görev bir özellik başlaması çıkarabilirsin.
Ekip, gelecekteki bir yol olarak devre izlerinin kalitesini ve çözünürlüğünü artırmayı umuyor, bu da daha yoğun ve daha karmaşık elektroniklere izin verecek.
Araştırmacılar, mevcut sistemde ince ayar yapmanın yanı sıra, potansiyel olarak geleneksel 3 boyutlu baskıyı sürece entegre ederek daha geniş bir 3 boyutlu geometriler yelpazesinin nasıl oluşturulacağını keşfederek bu teknolojiyi geliştirmeyi umuyorlar.
"Mühendisliğin ötesinde, imalat cihazları için bu tür tek noktadan mağazanın günümüzün mevcut üretim tedarik zincirlerine en iyi şekilde nasıl entegre edilebileceğini ve bunun gerçekleşmesine izin vermek için hangi zorlukları çözmemiz gerekebileceğini düşünüyoruz" diyor. Nisser. "Gelecekte, insanlardan, yazılım yüklemek için bilgisayar bilimi derecelerine sahip olmaları gerekenden daha fazla, robotlar inşa etmek için mühendislik diplomasına sahip olmaları beklenmemelidir."
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü