De replicadores “Star Trek” à máquina de desejos de Richie Rich, a cultura popular tem uma longa história de desfilar máquinas chamativas que podem produzir qualquer item instantaneamente. Embora as impressoras 3-D tenham agora possibilitado a produção de uma variedade de objetos que incluem modelos de produtos, joias e brinquedos novos, ainda não temos a capacidade de fabricar dispositivos mais complexos que estão essencialmente prontos para serem usados logo após a impressora .
Um grupo do Laboratório de Ciência da Computação e Inteligência Artificial do MIT (CSAIL) desenvolveu recentemente um novo sistema para imprimir dispositivos e robôs funcionais personalizados, sem intervenção humana. Seu sistema único usa uma receita de três ingredientes que permite aos usuários criar geometria estrutural, imprimir traços e montar componentes eletrônicos como sensores e atuadores.
“LaserFactory” tem duas partes que funcionam em harmonia: um kit de ferramentas de software que permite aos usuários projetar dispositivos personalizados e uma plataforma de hardware que os fabrica.
CSAIL Ph.D. o estudante Martin Nisser diz que esse tipo de “balcão único” pode ser benéfico para desenvolvedores de produtos, fabricantes, pesquisadores e educadores que procuram criar protótipos rapidamente, como wearables, robôs e eletrônicos impressos.
“Tornar a fabricação barata, rápida e acessível para um leigo continua sendo um desafio”, disse Nisser, principal autor de um artigo sobre a LaserFactory que aparecerá na Conferência ACM sobre Fatores Humanos em Sistemas Computacionais em maio. “Aproveitando as plataformas de manufatura amplamente disponíveis, como impressoras 3-D e cortadores a laser, o LaserFactory é o primeiro sistema que integra esses recursos e automatiza todo o processo de fabricação de dispositivos funcionais em um sistema.”
Inside LaserFactory
Digamos que um usuário tenha aspirações de criar seu próprio drone. Eles primeiro projetariam seu dispositivo colocando componentes de uma biblioteca de peças e, em seguida, desenhassem traços de circuito, que são as linhas de cobre ou alumínio em uma placa de circuito impresso que permitem que a eletricidade flua entre os componentes eletrônicos. Eles então finalizariam a geometria do drone no editor 2-D. Nesse caso, eles usariam hélices e baterias na tela, conectariam para fazer as conexões elétricas e desenhariam o perímetro para definir a forma do quadricóptero.
O usuário pode então visualizar seu projeto antes que o software traduza seu projeto personalizado em instruções de máquina. Os comandos são incorporados em um único arquivo de fabricação para que a LaserFactory faça o dispositivo de uma vez, auxiliado pelo software de corte a laser padrão. No lado do hardware, um add-on que imprime traçados de circuito e monta componentes é preso ao cortador a laser.
Semelhante a um chef, a LaserFactory corta automaticamente a geometria, dispensa prata para traços de circuito, seleciona e posiciona componentes e, finalmente, cura a prata para tornar os traços condutores, fixando os componentes no lugar para completar a fabricação.
O dispositivo fica então totalmente funcional e, no caso do drone, pode decolar imediatamente para iniciar uma tarefa – um recurso que poderia, em teoria, ser usado para diversos trabalhos, como entrega ou operações de busca e resgate.
Como uma avenida futura, a equipe espera aumentar a qualidade e a resolução dos traços do circuito, o que permitiria uma eletrônica mais densa e complexa.
Além de fazer o ajuste fino do sistema atual, os pesquisadores esperam desenvolver essa tecnologia explorando como criar uma gama mais completa de geometrias 3-D, potencialmente por meio da integração da impressão 3-D tradicional no processo.
“Além da engenharia, também estamos pensando em como esse tipo de balcão único para dispositivos de fabricação poderia ser integrado de forma otimizada nas cadeias de suprimentos existentes de hoje para a manufatura, e quais desafios podemos precisar resolver para permitir que isso aconteça”, diz Nisser. “No futuro, não se deve esperar que as pessoas tenham um diploma de engenharia para construir robôs, assim como não deveriam ter um diploma de ciência da computação para instalar software.”
Publicado em 11/02/2021 05h38
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