Sửa chữa Robot đồ chơi công nghệ
Sửa chữa Robot dân dụng

Giáo sư Đại học Michigan tăng gấp đôi tốc độ in 3D nhờ sử dụng thuật toán giảm rung

Đăng lúc: Thứ hai - 23/10/2017 09:38 - Người đăng bài viết: SuperG
Giáo sư Đại học Michigan tăng gấp đôi tốc độ in 3D nhờ sử dụng thuật toán giảm rung

Giáo sư Đại học Michigan tăng gấp đôi tốc độ in 3D nhờ sử dụng thuật toán giảm rung

Tại phòng thí nghiệm Nghiên cứu Tự động hóa bền vững của Chinedum Okwudire, một giáo sư cơ khí tại Đại học Michigan đã phát triển một thuật toán được gọi là “FBS bù rung” mà hiệu quả là tăng gấp đôi tốc độ in ấn 3D.

In ấn 3D của người tiêu dùng đã làm được điều mà ít người nghĩ có thể xảy ra cách đây vài thập kỷ: đưa quy mô nhỏ, sản xuất máy tính đến nhà và văn phòng = giá của một chiếc tivi mới.

Video:  https://youtu.be/6sN71fx9frk

Tuy nhiên, mặc dù sự lựa chọn in ấn trên máy tính để bàn của máy tính để bàn có nhiều lựa chọn-trong lĩnh vực FDM và in 3D ở cấp độ người tiêu dùng có nhiều hạn chế.

Tốc độ chắc chắn là một trong những hạn chế. Mặc dù máy in 3D FDM trên máy tính để bàn có thể in nhanh hơn so với vài năm trước nhưng vẫn có một số đặc điểm cơ bản của máy in 3D nhỏ gọn trên máy tính đặt ra những hạn chế về tốc độ của chúng.

Thật thú vị, đó không chỉ là những thứ như tốc độ động cơ giữ máy in 3D trên máy tính để bàn tụt hậu so với các đối thủ công nghiệp của họ. Bởi vì trong khi một số phần cứng máy tính để bàn tiêu chuẩn có thể hoạt động với tốc độ rất cao, các yếu tố khó kiểm soát như rung động làm cho tốc độ không thể thực hiện được.

Điều này là do các máy in 3D tiêu dùng được sản xuất với các thành phần nhẹ - phù hợp với khả năng di động và chi phí, nhưng có nghĩa là chúng không được trang bị tốt để chống lại rung động do chuyển động.

Điều đó có nghĩa là việc overdoing tốc độ in 3D có thể dẫn đến lỗi.

Phòng thí nghiệm của Chinedum Okwudire tại Đại học Michigan đang cố gắng chống lại vấn đề này - bằng cách phát triển một kỹ thuật phần mềm dự đoán và giảm thiểu rung động trước khi rung động xảy ra, ngăn chặn hiệu quả vấn đề tại nguồn của nó.

Thuật toán FBS làm giảm độ mờ của bề mặt

Kỹ thuật này được gọi là "Lượng bù rung B-splines được lọc (FBS)" và sử dụng kiến thức tiên nghiệm về tính năng động của máy in 3D để giảm thiểu các rung động. Điều này cho phép máy in nhanh hơn mà không gây ra lỗi, như sóng hoặc lặp.

"Phần mềm bồi thường không phải là một kỹ thuật mới, nhưng thách thức là làm thế nào để sử dụng nó một cách hiệu quả, mạnh mẽ và linh hoạt", Okwudire giải thích.

Và với thuật toán FBS làm việc hiệu quả trong các thí nghiệm, Okwudire và nhóm của ông cho rằng điều này có thể là một phương tiện rất hiệu quả về chi phí để ép thêm chút nước ép đó từ máy in 3D máy tính để bàn giá thành thấp.

"Điều tuyệt vời về việc sử dụng bồi thường phần mềm là nó hoàn toàn miễn phí", Okwudire nói, so sánh kỹ thuật thông minh với các lựa chọn khác như đầu tư vào các thành phần vật lý cao cấp hơn.

Một thử nghiệm được thực hiện bởi phòng thí nghiệm liên quan đến việc in 3D mô hình Tòa nhà Capitol, có và không có thuật toán FBS.

Tòa nhà Tòa nhà Capitol 3D được xây dựng mà không có (ở trên) và với (dưới đây) thuật toán FBS

Thứ nhất, mô hình được in mà không có FBS sử dụng "mức độ gia tốc bảo thủ" và ở tốc độ 60mm / s - một mô phỏng cách thức người ta tránh được rung động mà không gặp phải thuật toán giảm rung. Điều này có nghĩa là cần thời gian in 3 giờ và 59 phút.

Tiếp theo, các nhà nghiên cứu đã cố gắng để in mô hình, vẫn còn ở 60 mm / s nhưng với mức tăng tốc gấp 10 lần. Họ thực hiện in này cả có và không có thuật toán FBS, mà cần 2 giờ và 6 phút cho mỗi. Mặc dù bản in của FBS đã hỗ trợ hoàn hảo, bản in không được hỗ trợ thất bại với sự chuyển dịch lớp cực kỳ hài hước. Các nhà nghiên cứu thậm chí tìm thấy chúng có thể đẩy tốc độ lên đến 20x mà không ảnh hưởng đến chất lượng in.

Tuy nhiên, trong khi các thử nghiệm ban đầu cho thấy rất nhiều lời hứa cho kỹ thuật FBS, các nhà nghiên cứu của Đại học Michigan muốn có được cái nhìn tổng quan về sự bù đắp rung động. Họ nói, làm như vậy sẽ cho phép họ giảm thiểu rung động do chuyển động, cuối cùng là giúp họ tăng tốc độ in 3D.

Trong cuộc điều tra của họ vào FBS, phòng thí nghiệm của Okwudire sẽ có sự tham gia của Giáo sư Cơ khí Giáo sư Emeritus Galip Ulsoy, cũng thuộc Đại học Michigan.

Okwudire cho biết: "Chúng tôi sẽ hiểu sâu hơn về toán học và các nguyên tắc cơ bản để hiểu rõ hơn về FBS và cách ứng dụng nó hiệu quả hơn nữa", ông Okwudire tin tưởng rằng việc sàng lọc này sẽ giúp nhóm này có thể chấp nhận sự không chắc chắn về độ rung của máy in 3D.

Điều thú vị là nghiên cứu đang thay đổi trò chơi này đã được chuẩn bị cho cuộc sống bên ngoài trường đại học. Okwudire đang có kế hoạch thảo luận với các nhà sản xuất máy in 3D để bàn có thể quan tâm đến việc sử dụng phương pháp FBS để cải thiện tốc độ, độ chính xác và độ tin cậy của máy móc. Ông hiện đang làm việc để giới thiệu thuật toán FBS vào phần mềm, như Marlin và Repetier, được sử dụng trên máy tính để bàn 3D.

Phó Giáo sư cũng có tầm nhìn rộng hơn về tương lai của máy in 3D dành cho máy tính để bàn, các máy mà ông nói có thể "có nhiều mục đích sử dụng cho mục đích thương mại và giáo dục".

Ông dự kiến ​​tương lai trong đó người tiêu dùng cấp máy in 3D sử dụng trí thông minh nhân tạo và tạo ra và thu thập "dữ liệu lớn" để nâng cao hiệu suất. Mục tiêu sẽ là cho mỗi máy in 3D để học hỏi từ những kinh nghiệm của các máy in khác để cải thiện chính nó.

Những chiếc máy in 3D thông minh này cũng có thể được thiết kế linh hoạt hơn và thân thiện với người dùng bằng cách trang bị cho họ "ứng dụng" như điện thoại thông minh. Các ứng dụng này sẽ được thiết kế bởi những người sử dụng hàng ngày cũng như các công ty sản xuất máy móc, và đó là sự liên quan của người dùng mà Okwudire nghĩ rằng rất thú vị về việc in ấn máy tính để bàn 3D.

Ông nói: "Cái mà tôi thích nhất về in ấn trên máy tính để bàn 3D là nó là nguồn gốc, không có ý đồ chơi chữ, công nghệ từ dưới lên. "Rất nhiều ý tưởng xuất phát từ cơ sở rộng lớn của người sử dụng nhiệt tình, tạo ra một cơ hội đáng kinh ngạc: làm cho máy in 3D trở nên linh hoạt và dễ sử dụng như điện thoại thông minh hiện nay."

Okwudire đã được công nhận thường xuyên vì những đóng góp của ông cho nghiên cứu. Các giải thưởng của ông bao gồm Giải thưởng Nghiên cứu Trẻ (Young Investigator Award) từ Hội nghị quốc tế về Tự động hóa Linh hoạt (Flexible Automation), Giải thưởng kỹ sư trẻ xuất sắc của Hiệp hội Kỹ sư Sản xuất, Giải thưởng Giáo dục Ralph Teetor của SAE International, Giải thưởng Thành tựu Khoa học Cơ khí Đại học Michigan và MLK Spirit Award.


Nguồn tin: 3ders.org
Đánh giá bài viết
Tổng số điểm của bài viết là: 0 trong 0 đánh giá
Click để đánh giá bài viết
 

Cung cấp vật liệu in 3D toàn quốc

Cung cấp vật liệu in 3D toàn quốc Chúng tôi nhận đặt hàng vật liệu in 3D với mọi số lượng.  Với những vật liệu thông dụng như sợi ABS, PLA, PP... sẽ sản xuất ngay trong nước. Với một số sản phẩm đặc thù như Carbon, Resin.. chúng...

Liên kết

Scan 3D Hanoi
May in 3D Ha Noi
1 1 1