В настоящее время робототехника используется во многих сферах деятельности человека. Для знакомства с основами принципами робототехники многие компании предлагают готовые образовательные наборы-конструкторы. Многие конструкторы ограничены функциональными возможностями их применения для создания многоцелевых роботов. Данный недостаток можно устранить путем разработки дополнительных деталей к конструктору и печати их на 3D-принтере.
Для разработки и создания деталей робота существует множество систем автоматического проектирования, которые позволяют выполнять трехмерные модели различной сложности и поддерживают печать на 3D-принтере. Выбор остановился на программе SketchUp, которая проста в освоении и обладает всеми необходимыми нам свойствами (рис. 1).
Программа SketchUp позволяет создавать как двумерные чертежи, так трехмерные модели различной формы. Детали можно придать любой цвет или текстуру, проставить размеры, нанести трехмерную надпись и т.д. Готовые трёхмерные модели деталей робота, необходимо сохранить в формате STL и распечатать на 3D-принтере. Используемый принтер создает модель послойно (рис. 2). Для изготовления очередного слоя термопластичный материал нагревается в печатающей головке до полужидкого состояния и выдавливается в виде нити через сопло с отверстием малого диаметра, оседая на поверхности рабочего стола (для первого слоя) или на предыдущем слое, соединяясь с ним.
В качестве расходного материала использовался ABS-пластик. ABS (акрилонитрилбутадиенстирол, АБС) — это ударопрочная техническая термопластическая смола на основе сополимера акрилонитрила с бутадиеном и стиролом. Этот пластик непрозрачный, легко окрашивается в разные цвета.
К достоинствам данного пластика можно отнести: долговечность, ударопрочность и относительная эластичность, нетоксичность, влаго- и маслостойкость, стойкость к щелочам и кислотам, широкий диапазон эксплуатационных температур. По сравнению пластиком PLA, ABS более жесткий, и потому сохраняет форму при больших нагрузках.
Распечатанные детали (Рис. 3) можно обработать, покрасить в нужный цвет, и использовать при сборке робота.
Таким образом, используя системы автоматического проектирования и 3D-принтер, можно разработать и напечатать недостающие или сломанные детали конструктора, а также создать многоцелевого робота, обладающего необходимыми функциональными возможностями с целью применения его в различных областях деятельности человека.