نتیجه یک رویکرد جدید برای طراحی و چاپ مکانیسم های چرخشی است. هنوز مشخص نیست که آیا این روش برای همه قابل استفاده است یا خیر، زیرا ممکن است تحت اختراع باشد. با این وجود، یک رویکرد بسیار عملی برای ساده سازی تولید دستگاه های کاربردی با استفاده از چاپ سه بعدی نشان می دهد.
آنها توانستند این کار را با پرینت سه بعدی قطعات در مواد پلیمری و رسانا با استفاده از یک چاپگر سه بعدی چند ماده ای انجام دهند. MIT توضیح می دهد که چگونه کار می کند:
اگرچه پیشرفتها در چاپ سهبعدی امکان ساخت سریع مکانیسمهای چرخشی را فراهم میکند، ادغام حسگرها در طرحها هنوز بهطور مشهور دشوار است. به دلیل پیچیدگی قطعات چرخان، سنسورها معمولاً به صورت دستی تعبیه می شوند، پس از اینکه دستگاه قبلاً تولید شد.
MIT مشکل را توضیح می دهد:
با این حال، ادغام دستی سنسورها کار آسانی نیست. آنها را در داخل یک دستگاه قرار دهید و ممکن است سیمها در قسمتهای چرخان در هم بپیچند یا مانع از چرخش آنها شوند، اما نصب حسگرهای خارجی اندازه مکانیزم را افزایش میدهد و به طور بالقوه حرکت آن را محدود میکند.
سنسورها این روزها بخش مهمی از اکثر دستگاه ها هستند و نصب آنها معمولاً فعالیتی جدا از ساخت قطعات مکانیکی هسته دستگاه است. این می تواند در آینده با فناوری جدید MechSense MIT تغییر کند.
سنسور MechSense شامل سه تکه ساخته شده از مواد رسانا است که در صفحه ثابت چاپ می شود و هر وصله توسط مواد نارسانا از همسایگان خود جدا می شود. وصله چهارم از مواد رسانا، که مساحتی برابر با سه تکه دیگر دارد، در صفحه دوار چاپ میشود.
مکانیسمهای چرخشی معمولاً از یک عنصر چرخشی تشکیل شدهاند که در بالا، پایین یا در کنار یک عنصر ثابت قرار دارد، مانند چرخ دندهای که روی یک محور ساکن بالای یک سطح صاف میچرخد. چرخ دنده چرخشی عنصر چرخشی و سطح صاف زیر آن عنصر ثابت است.
ایده چاپ سه بعدی حسگرهای تعبیه شده در خود قطعه است که مونتاژ را تا حد زیادی ساده می کند و به طور بالقوه قابلیت اطمینان را نیز افزایش می دهد.
MechSense، یک سنسور چرخشی چاپ سه بعدی [Source: MIT]
اما چگونه این کار را انجام می دهید؟
این یک پیشرفت قابل توجه است زیرا هیچ سیمی در کار نیست – و همچنین هیچ مونتاژ الکترونیکی وجود ندارد.
تفسیر سیگنال های MechSense [Source:MIT]
MIT “MechSense” را توسعه داده است، روشی جدید برای ادغام حسگرها در چاپ های سه بعدی خاص.
محققان استفاده از محلول خازنی را انتخاب کردند، جایی که صفحات رسانا در مجاورت یکدیگر قرار دارند، اما توسط یک ماده غیر رسانا از هم جدا شده اند. با تغییر جهت و فاصله بین صفحات، میدان الکتریکی تغییر می کند. اگر آنها قادر به تعبیه صفحات بر روی قطعات در حال چرخش بودند، می توانستند تغییرات میدان الکتریکی را برای تعیین سرعت چرخش، جهت، موقعیت و موارد دیگر اندازه گیری کنند.