前线竟彩篮球打印

增材制造可在地震,海啸甚至战争中营救。

增材制造可在地震,海啸甚至战争中营救。

现代汽车将生成性设计与竟彩篮球打印相结合,开发出了用于搜救的概念车Elevate。图片由现代和Autodesk提供。


在大流行初期,竟彩篮球打印的面罩和通风机组件成为媒体关注的焦点,从而揭示了该技术’迅速应对不可预见的灾难的潜力。

但这不是 ’它不一定是增材制造(AM)的新用例。在技​​术发展过程中’随着竟彩篮球打印硬件和材料的应用,在地震,冲突和各种自然灾害地区都受到了人们的关注。 

随身打印机

埃里克·詹姆斯(Eric James),执行董事 现场准备 偶尔带着竟彩篮球打印机作为他允许的随身携带的行李飞行。多年来,他不得不弄清楚如何将竟彩篮球打印机安装到商用飞机中’经常无法保证电力和高速互联网连接的备受困扰的受灾地区的高架垃圾箱以及如何操作它。

在2012年夏天,他决定暂停人道主义项目。他的度假目的地恰好是硅谷中心的加州山景城。这是他对竟彩篮球打印的介绍。 

“That’当我意识到那里’是一个在这里做有意义的事情的机会,” he recalls. “我如何使用这种技术制作在难民营中有用的东西?”

那成为了 Field Ready. The organization’重点是本地制造业—利用当地的人才和原材料满足人道主义需求。多年来,随着他和他的团队在尼泊尔,叙利亚,伊拉克等地进行比赛以挽救和重建生命,竟彩篮球打印成为他们战略不可或缺的一部分。

战区的MacGyver

Fast Company杂志将Field Ready形容为“战区棘手问题的麦基” in an 文章。在海地之后’在2010年的地震中,James和他的团队发现自己为当地的本地医院打印了一些脐带线夹。

“您可以在下午学习打印东西。然后剩下的完全取决于您和您的创造力。在同一天,您可以打印一些东西以适合管道或修理医疗设备,或玩具以鼓励儿童用肥皂洗手,” James says.

在招聘过程中,Field Ready会寻找具备竟彩篮球建模技能的人员,以充分利用AM。该组织还开发了一个易于印刷的零件目录,从滴滤水过滤器和空气除湿机到手术刀桁架手柄,每一个都带有CAD模型,并标有用于印刷的合适材料类型。最新目录列出了133个项目。

同时,该团队在当地人口中开发必要的技能,作为其能力建设的一部分,使其他人可以长期使用该技术。 

“我们在伊拉克制定了一项蓬勃发展的计划,以支持本地创客空间,” says James.

加德满都的竟彩篮球打印

2015年4月,尼泊尔遭受了高尔卡地震的破坏。这场灾难导致将近9,000人丧生,近22,000人受伤(“2015年尼泊尔地震提供了有关危害的线索,” 2019年6月,斯坦福大学地球)。此后不久,Field Ready就在地面上。

现场准备之一’詹姆斯回忆说,这是尼泊尔的第一批员工,“曾以工程专业的学生在大学学习过竟彩篮球打印,但从未在现实生活中使用过。直到他加入我们后,他才能够真正使用它。”

2016年,Ram Chandra Thapa,准备就绪’的尼泊尔工作人员创办了一家本地竟彩篮球打印公司,名为 齐纳技术 提供印刷,扫描,逆向工程和设计服务。

Ram Chandra,准备就绪’是尼泊尔的第一位员工,负责检查竟彩篮球打印的水管配件。 图片由Field Ready提供。

便携性,可负担性和耐用性通常决定了Field Ready使用的打印机。团队使用了以下机器 MakerBot, Ultimaker表格实验室等等。 

“拥有许多类似的机器对我们有利,因此我们可以在项目中重复使用相同的备件,材料和专业知识,” James says.

詹姆斯意识到大型打印机制造商可能将其大部分资源用于支持汽车和航空航天客户—经济现实。但是,他希望他们在硬件设计中也考虑像Field Ready这样的利基用户的需求。 

James指出,为所有竟彩篮球打印机配备Wi-Fi和Web连接功能很好,但是在安装过程中需要下载软件,这在世界某些地区可能是一件很麻烦的事情。

“使用我们的一台全新机器,我们必须将其从现场带到附近的具有互联网连接的酒店才能进行设置,”他记得。詹姆斯代表那些试图在人道主义工作前沿印刷重要部分的人说,“使它们更易于使用,并且不要’假设所有用户都拥有24/7的网络连接。”

无人驾驶飞机

像许多日本成年人一样,小gas由纪(Yuki Ogasawara)和久美田亮(Ryo Kumeda)记得2011年东日本大地震,然后是海啸,引发了福岛核电站的崩溃。 

时任日本首相Kan直人说:“第二次世界大战结束后的65年间,这是日本最艰难,最艰难的危机 ” (“随着死亡人数的稳步上升,日本的焦虑感日渐增强,” CNN,2011年3月)。

当时,小gas原和久美田是15岁的学生,对机器人技术很感兴趣。他们凭借智能手机控制的机器人在全国高中编程竞赛中赢得了“搏击精神奖”;他们还在RoboCupJunior日本公开赛救援队中获得第七名。

为了辨别如何运用才能来帮助国家,小gas原和久美田组成了韩国技术大学团队,成为国立技术学院的学生。他们的创意是搜寻救援无人机X VEIN,它在Maker Fair Tokyo 2016上首次公开亮相。

日本学生小gas由纪(Yuki Ogasawara)和Ku田亮(Ryo Kumeda)在2011年东日本大地震后开发了搜索救援无人机。 图片由Team ROK和Autodesk提供。

走向未来

“X VEIN中的大多数零件都是用竟彩篮球打印机打印的,除了电子组件,例如照相机,马达和PCB [印刷电路板],” Ogasawara says. “我选择尼龙塑料(PA 12)作为材料。 SLS [选择性激光烧结]是我们用来印刷尼龙材料的方法’适用于非常复杂的结构,例如 X VEIN,无需使用辅助材料。”

Ogasawara和他的共同创作者Kumeda使用Autodesk Fusion 360并应用了生成设计,以使无人机尽可能轻便地实现空气动力学。 

“要使无人机悬停在空中,它产生的升力必须完全匹配其自身的重量,”小gas原解释。“甚至只有总重量的5%的变化都会改变操作员控制无人机的方式。至关重要的是,让我们的无人机尽可能轻。”

因为日本’严格的无人驾驶飞机法律规定,X VEIN没有’不能证明其在实际救援任务中的潜力。 

“看看最新的无人驾驶飞机的例子,没有其他例子可以证明螺旋桨的覆盖面积与X VEIN一样大,同时又保持了飞机的紧凑性,” observes Ogasawara.

ROK团队从未打算将X VEIN用作商业产品,因此从未量产。小gas原仍然希望,在当地政府的批准和支持下,他也许有一天有机会派遣X VEIN执行一项实际任务。

步行车

现代汽车公司新视野工作室副总裁兼创始董事John Suh认为,汽车不仅应该有轮子,而且还应该有腿—that is, if it’用于搜索和救援。他经营的工作室于2020年9月成立,目标是“to create the world’的第一个变压器级车辆,也称为极限机动车辆,” he says. 

他最近在 欧特克 University(AU)Virtual 2020,这是年度Autodesk用户会议的在线版本。他和他的团队想出的一种未来派越野车称为Elevate。 

“它可以克服障碍,穿越障碍,甚至可以到达越野车难以行驶的地方,” Suh says.

“该软件迫使我们着眼于不同的制造工艺—竟彩篮球打印与铸镁相比,”设计经理David Byron说&Elevate项目合作伙伴的创新策略 桑德贝格·费拉. “有不同的成本因素,强度和性能方面的考虑。”

生成式设计非常适合该项目,因为“它使我的心态从消减法转变为成长的心态。它’是制作雕塑的另一种方式,” Byron adds. 

Suh在接受媒体采访时透露,“Elevate的下一代支腿的结构元素正在Generative Design研究中。”他相信Elevate可以部署在资源交付,搜索和救援任务甚至月球探索中。 

该项目涉及在Autodesk Fusion 360中促进的晶格结构的使用,增材制造和多学科协作。

“生成式设计使我们能够解决许多复杂的问题,而这些问题可能需要很长时间才能手动解决,” Suh says. “我称它为心灵倍增器。”

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黄健贤

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