Incorpora sensori negli ingranaggi con la stampa 3D...

L’integrazione di sensori nei meccanismi di rotazione potrebbe consentire agli ingegneri di costruire cerniere intelligenti che sanno quando una porta è stata aperta, o ingranaggi all’interno di un motore che dicono al meccanico quanto velocemente stanno ruotando. Gli ingegneri del MIT hanno ora sviluppato un modo per integrare facilmente i sensori in questi tipi di meccanismi, con la stampa 3D.

Anche se i progressi nella stampa 3D consentono la rapida fabbricazione di meccanismi di rotazione, l’integrazione dei sensori nei progetti è ancora notoriamente difficile. A causa della complessità delle parti rotanti, i sensori vengono generalmente integrati manualmente, dopo che il dispositivo è già stato prodotto.

Tuttavia, l’integrazione manuale dei sensori non è un compito facile. Incorporandoli all'interno di un dispositivo i cavi potrebbero impigliarsi nelle parti rotanti o ostacolarne la rotazione, ma il montaggio di sensori esterni aumenterebbe le dimensioni di un meccanismo e potenzialmente ne limiterebbe il movimento.

Invece, il nuovo sistema sviluppato dai ricercatori del MIT consente a un produttore di stampare sensori in 3D direttamente nelle parti mobili di un meccanismo utilizzando un filamento conduttivo di stampa 3D. Ciò offre ai dispositivi la capacità di rilevare la loro posizione angolare, velocità di rotazione e direzione di rotazione.

Con il loro sistema, chiamato MechSense, un produttore può produrre meccanismi di rotazione con sensori integrati in un solo passaggio utilizzando una stampante 3D multi-materiale. Questi tipi di stampanti utilizzano più materiali contemporaneamente per fabbricare un dispositivo.

Per semplificare il processo di fabbricazione, i ricercatori hanno creato un plugin per il software di progettazione assistita da computer SolidWorks che integra automaticamente i sensori in un modello del meccanismo, che potrebbe poi essere inviato direttamente alla stampante 3D per la fabbricazione.

MechSense potrebbe consentire agli ingegneri di prototipare rapidamente dispositivi con parti rotanti, come turbine o motori, incorporando i sensori direttamente nei progetti. Potrebbe essere particolarmente utile nella creazione di interfacce utente tangibili per ambienti di realtà aumentata, dove la percezione è fondamentale per tracciare i movimenti dell'utente e l'interazione con gli oggetti

"Gran parte della ricerca che svolgiamo nel nostro laboratorio implica prendere metodi di fabbricazione creati da fabbriche o istituzioni specializzate e renderli poi accessibili alle persone. La stampa 3D è uno strumento che molte persone possono permettersi di avere nelle proprie case. Quindi, come fare possiamo fornire al produttore medio gli strumenti necessari per sviluppare questo tipo di meccanismi interattivi? In fin dei conti, questa ricerca ruota tutta attorno a questo obiettivo", afferma Marwa AlAlawi, una studentessa laureata in ingegneria meccanica e autrice principale di un articolo su MechSense.

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