3D-печать — прекрасное приложение для робототехники. Это дает дизайнерам и инженерам свободу добавлять новые функции в свои творения и возможность настроить робота под свои нужды.
В этой статье вы познакомитесь с некоторыми из самых впечатляющих и передовых проектов 3D-печатных роботов со всего мира. От роботов-гуманоидов до четвероногих роботов и даже автоматов-насекомых — область робототехники переживает бум благодаря аддитивному производству.
Вы также найдете еще несколько более скромных, но все же впечатляющих проектов роботов, напечатанных на 3D-принтере, и многие из них можно попробовать собрать дома. Для их изготовления вам понадобятся подходящие инструменты и спецификация материалов, но все их объединяет компоненты, напечатанные на 3D-принтере.
Если вы видите что-то, что вы хотели бы попробовать, но у вас нет средств сделать это самостоятельно, подумайте о передаче запчастей в службу 3D-печати. Благодаря нашему сервису 3D печати 3Dreams, вы гарантированно получите качество экспертного уровня, поэтому мелкие детали и жесткие допуски не станут проблемой.
Напечатанный робот Reachy
Французская компания Pollen Robotics представила своего интерактивного робота Reachy в 2019 году. Reachy — это роботизированный торс с руками и головой, напечатанный на 3D-принтере, который достаточно подвижный, чтобы играть в крестики-нолики или подавать кофе, при этом выглядя довольно мило.
Его усики оживлены, а голова движется с двумя «глазами», чтобы передать эмоции. Его рука обладает широким диапазоном движений, по размеру сопоставима с размером руки взрослого человека, и способна поднимать предметы весом до 500 граммов.
Каждая часть этого робота напечатана на 3D-принтере, и Pollen сделала дизайн Reachy открытым, так что каждый может внести свой вклад в его разработку по мере продвижения вперед. Их видение Reachy — использование в сфере обслуживания клиентов.
Существует несколько уровней цены, начиная с базовой модели с одной рукой и без головы (8900 долларов США) и заканчивая расширенной моделью Reachy с головой и двумя руками (16 900 долларов США).
Робот InMoov
InMoov — один из старейших проектов в области 3D-печати робототехники. Созданный в 2012 году французским скульптором и дизайнером Гаэлем Ланжевеном, InMoov начинался как протез руки.
Теперь это робот, напечатанный на 3D-принтере в натуральную величину. Этот автомат — впечатляющее достижение не только из-за своего размера, но и из-за его плавных и изящных сочленений вплоть до кончиков пальцев.
Это также проект с открытым исходным кодом, задуманный как платформа разработки для студентов, творческих работников и ученых. Фактически, эта рука является первым протезом руки с открытым исходным кодом, напечатанным на 3D-принтере.
Если вы хотите создать InMoov самостоятельно, вам понадобится настольный 3D-принтер с областью печати не менее 12 x 12 x 12 см. Вам также понадобится микроконтроллер Arduino Uno и Mega, три серводвигатели (HK15298B, Hitec HS805BB и MG996), а также MyRobot Lab и программное обеспечение для написания скриптов на Python. На веб-сайте есть подробные инструкции и информация, блог и активное сообщество разработчиков.
ASPIR V2
Это еще один напечатанный на 3D-принтере робот с открытым исходным кодом, который называется ASPIR, что означает «робот автономной поддержки и позитивного вдохновения».
ASPIR был впервые опубликован в 2017 году Джоном Чоем и произошел от его «Робота-посланника Галлея» 2015 года. Через год после ASPIR вышла вторая версия под названием ASPIR V2. Этот робот весит 30 фунтов и 4 фута в натуральную величину, и для его работы требуется 22 двигателя.
В ASPIR V2 — человекоподобный автомат, который при этом очень маневренный. Он использует шесть больших сервоприводов на каждую ногу, четыре стандартных сервопривода с высоким крутящим моментом для каждой руки, пять микросервоприводов с металлическими шестернями для каждой руки и два дополнительных стандартных сервопривода для механизмов поворота и наклона головы.
Каждая из 90 частей, составляющих его корпус, напечатана на 3D-принтере, и на печать уйдет примерно 300 часов. Если вы хотите попробовать это сами, вам понадобятся файлы GitHub, 5 катушек PLA по 1 кг и 3D-принтер с объемом сборки не менее 250 x 250 x 250 мм. Вы можете найти полный учебник и список материалов на Instructables.
Boston Dynamics: Atlas
Это малоизвестно, но один из любимых в Интернете роботов на самом деле частично напечатан на 3D-принтере. Робот Atlas был первоначально разработан для выполнения поисково-спасательных задач и основан на более раннем человекоподобном роботе Peatman от Boston Dynamics.
Согласно Boston Dynamics, Atlas был разработан, чтобы раздвинуть границы «мобильности всего тела». Ноги и руки робота Atlas изготовлены с помощью 3D-печати из металла. Это было сделано для того, чтобы сделать их легкими и прочными для гимнастики, которую может выполнять этот робот.
Убедитесь сами в невероятной маневренности Atlas:
Первоначальные версии Atlas, дебютировавшие в 2013 году, только подвергались механической обработке. Но в последние годы жизнеспособность металлической 3D-печати достигла точки, когда стало возможным производить готовые детали для таких роботов.
Otto — Гуманоид
Гуманоид Отто — это робот с матрицей из 8 x 8 светодиодов для выражения эмоций, отображающий около 30 «предопределенных» улыбок. Вы даже можете создать свой собственный! Кроме того, он может ходить, танцевать и управлять им через приложение Bluetooth, которое вы можете загрузить на свой телефон. Есть несколько версий, в том числе с руками и ртом.
Созданный испанским дизайнером Камило Парра Паласио, Otto является частью проекта Otto DIY, который начался в 2014 году и в настоящее время базируется в Чешской республике. Это платформа с открытым исходным кодом, где вы можете заказать комплекты или просто приступить к созданию собственного Отто. Существует множество ресурсов, включая полные инструкции по эксплуатации и файлы Tinkercad для загрузки.
LittleBots: LittleArm V3
Развиваясь из своего первого проекта LittleArm в 2016 году, LittleArm V3 вышел в этом году и представляет собой полностью напечатанный на 3D-принтере робототехнический комплект Arduino.
Роботы LittleArm возникли как проект дизайнера Гейба Бенца, призванный помочь внедрить STEM в учебу. Когда это было успешным, ему нужно было произвести большее количество, чем ожидалось, что привело к созданию огромной фермы принтеров. Эта ферма принтеров превратилась в Slant 3D, и так родилась линейка наборов роботов Arduino LittleBots для изучения STEM.
V3 состоит всего из четырех частей, напечатанных на 3D-принтере, и не требует винтов для фиксации захвата. (Вместо этого используется интегрированный шарнир, напечатанный на 3D-принтере.) Общий дизайн более изящный, его легче собрать, а также обновленный захват и программное обеспечение. Он идеально подходит в качестве учебного пособия для детей, но также может использоваться и взрослыми.
LittleBots еще не выпустила набор (89 долларов) или файлы после своего Kickstarter, но они все еще принимают предварительные заказы и намерены завершить поставки этим летом.
Робот «Poppy Humanoid»
Этот маленький гуманоид из проекта Poppy Project, платформы с открытым исходным кодом для «создания, использования и совместного использования интерактивных 3D-печатных роботов».
Poppy Humanoid — это продвинутый робот, напечатанный на 3D-принтере, созданный Матье Лапейром, который подходит для множества приложений, в том числе для изучения робототехники и информатики. А возможность 3D-печати делает его еще более доступным для аудитории или в мастерской.
Мак описывается как обладающий «био-вдохновленной морфологией», с ногами, предназначенными для движения на двух педалях, многосочлененным туловищем и человеческими пропорциями. Гуманоид весит 3,5 килограмма (~ 7,7 фунта) и имеет рост 83 сантиметра (~ 32 дюйма). Он имеет 25 исполнительных механизмов с возможностью добавления ЖК-экрана и двух широкоугольных камер.
Однако получение Поппи в руки обойдется вам дорого. Это 9 039 евро (~ 9937 долларов США) за комплект Poppy с Raspberry Pi и деталями, напечатанными на 3D-принтере, или 6 459 евро (~ 7 101 доллар США) без деталей, напечатанных на 3D-принтере. Они также предоставят вам список всех необходимых деталей, если вы хотите собрать его самостоятельно с нуля.
Робот «OpenCat»
Ронгчжон Ли — доцент Университета Уэйк Форест в Северной Каролине и создатель 3D-печатного робота-кота с открытым исходным кодом. После того, как OpenCat был показан в еженедельном обзоре видеороликов о роботах IEEE Spectrum, он был наводнен возможностями для будущего развития его личного проекта.
На своей странице в Hackster доктор Ли объясняет, что проект стартовал летом 2016 года. С тех пор кошка прошла семь итераций, каждая из которых становилась все более сложной.
Вы можете найти полный список материалов и файлов GitHub, необходимых для сборки этого кота. Доктор Ли рекомендует использовать нити из АБС-пластика, резины (ТПУ), проводящие и нейлоновые нити.
В настоящее время у доктора Ли есть две рабочие модели: меньшая, ориентированная на образование в области STEM и сообщество производителей, работающее на модуле Arduino, и большая модель с Raspberry Pi для восприятия, улучшенного ИИ.
Он ищет средства для превращения OpenCat в совместный проект и, в конечном итоге, в продукт массового производства.
Робот «LittleBot Budget»
LittleBot Budget — еще один робот Arduino от LittleBots, очень простой робот для классов STEM.
Мы стремимся к самому дешевому и наиболее расширяемому роботу для обучения. Электронный комплект, который вам понадобится для его сборки, обойдется вам всего в 45 долларов.
Что делает Budget особенным, так это то, что, за исключением электроники, основной корпус робота состоит только из одной детали. Это также помогает заставить работать классные принтеры, предоставляя бесплатные и изменяемые файлы для увеличения функциональности этого маленького робота.
Робот «Apogee V2»
Этот напечатанный на 3D-принтере робот Apogee V2, созданный в 2015 году, представляет собой вертикально балансирующий бот, носящий Raspberry Pi вместо шляпы. Маленькие шаговые двигатели, используемые для мобильности, не самые крутые, но, как сообщается, время автономной работы впечатляет.
Эта вторая итерация использует систему ленточных кабелей Adafruit для Raspberry Pi, поэтому замена его компьютерного мозга проще и безопаснее. Кроме того, колеса теперь лучше сцепляются с ковром, что позволяет боту двигаться немного быстрее.
Кузов Apogee рекомендуется распечатать с плотами и высоким заполнением колес.
Модульний робот «SMARS»
SMARS — это аббревиатура от «Модульная роботизированная система с безвинтовым креплением». Этот простой модульный робот, напечатанный на 3D-принтере SMARS, был разработан для образования и обучения. SMARS, в частности, имеет минимальное количество компонентов; его можно собрать без шурупов, пайки и клея.
Этот недорогой робот имеет модульную конструкцию, поэтому производители могут легко устанавливать различные датчики и инструменты и даже создавать свои собственные детали. Изобретатель Кевин Томас показывает пример и выпустил огромное количество модов, и, выполнив поиск DLC для SMARS, вы можете найти способы превратить робота в четвероногого или добавить лопату, среди прочего.
Манипулятор «Niryo One»
Представлений у 2016 році, Niryo One — це шестивісний співпрацюючий робот-рука для навчання, що надрукований 3D. Спочатку випущений на Kickstarter, Niryo продовжував розвиватися, постійно вдосконалюючи програмне забезпечення та дизайн.
Niryo One має бути введенням в промислові роботи. Він дуже точний і керується кроковими двигунами, керованими Arduino та Raspberry Pi. Це також легко програмувати, і це можна зробити менш ніж за 5 хвилин за допомогою безкоштовної настільної програми.
Якщо ви хочете замовити один, це 1799 євро (~ 1 978 доларів США) повністю зібраними або 1499 євро (~ 1648 доларів США) у комплекті. Існує корисне відео про те, як зібрати Niryo One, якщо ви йдете з цим набором, але будьте обережні, що вони не будуть проводити тести інтеграції.
Роботизированная рука «Eezybotarm MK3»
Eezybot MK3 — это четырехосевой напечатанный на 3D-принтере робот-манипулятор, выпущенный в 2018 году после своего предшественника MK2. Он был разработан Карло Францисконе (daGHIZmo) и имеет сменный захват, внутреннюю прокладку кабеля и вертикальную ось, поддерживаемую подшипниками.
Этот робот был разработан для образовательных целей и представляет собой подходящую платформу для изучения робототехники, электроники и программирования. Есть также родственная конструкция под названием Eeezybotarm, первая в семействе.
Все эти модели доступны для печати и модификации в соответствии с вашим собственным дизайном, при условии, что вы следуете исходной лицензии и предоставляете соответствующие ссылки на оригинального производителя. Также предоставляются инструкции, и вы можете найти эти дизайны в daGHiZmo через Thingiverse или MyMinFactory. Это простой отпечаток без каких-либо опор.
Четвероногий робот-паук
Каме — это робот, напечатанный на 3D-принтере, созданный в FreeCAD и имеющий форму маленького четвероногого. Детали, напечатанные на 3D-принтере, выполняются в PLA, и он был разработан для изучения различных походок и алгоритмов их создания.
Основанный на WiFi-модуле ESP8266, он имеет восемь сервоприводов (по два на каждую ногу) и небольшую батарею LiPo. Его можно запрограммировать с помощью Arduino, и видеть, как он идет к вам со стальной целью, впечатляет и ужасает.
Для получения дополнительной информации, включая полные исходные коды FreeCAD и исходный код, посетите его репозиторий GitHub. На странице Hackaday также есть подробные инструкции по сборке.
Шестиногий робот-паук
Vorpal — это работа Стива Пендергаста. После успешной краудфандинговой кампании в 2018 году Vorpal продолжал оставаться очень уникальным и оригинальным проектом 3D-печати для классных комнат.
Vorpal имеет полностью открытый исходный код, его можно программировать с нуля и управлять им через Bluetooth. Это отличный проект для детей и взрослых, чтобы познакомить их с робототехникой и программированием. Ознакомьтесь со всеми необходимыми ресурсами на сайте Vorpal Robotics.
Если вы решите распечатать его самостоятельно, вы можете построить Vorpal примерно за 60 долларов, в противном случае вы можете купить разные уровни комплектов по цене от 179 до 299 долларов, а за 299 долларов вы получите полностью собранного робота.
Робот «Xpider»
Боитесь насекомых и паукообразных? Тогда вы, возможно, не слишком полюбите этого напечатанного на 3D-принтере робота, который напоминает паука, хотя мы думаем, что он выглядит довольно безобидным.
Xpider — это 3D-печатный робот, созданный Roboeve, командой дизайнеров из Китая, выпущенный в 2017 году. Этот крошечный робот имеет диаметр 3,4 дюйма и вес менее полфунта (около 200 граммов).
Ключевой особенностью является камера, установленная на его голове, поэтому Xpider рыскает и ползет по труднодоступным местам, а затем передает отснятый материал обратно своему оператору. Легкая оболочка напечатана на 3D-принтере и разработана в ходе нескольких итераций. Файлы можно найти на GitHub.
