Что произойдет, если научить пылесос ругаться

Что произойдет, если научить пылесос ругаться

Владельцы роботов-пылесосов нередко привязываются к этим гаджетам и воспринимают их почти как питомцев. Однако электронное устройство едва ли может вести себя, словно живое. Американский блогер Майкл Ривз исправил эту ситуацию научив своего Roomba естественным образом реагировать на столкновения с окружающей реальностью — орать и ругаться.
Найдены рабочие для строительства домов на Марсе

Найдены рабочие для строительства домов на Марсе

Конкурс на создание полноценного марсианского жилища из подручных материалов выиграло архитектурно-инженерное бюро из Нью-Йорка Ai Space Factory. Их роботизированный «принтер» за 4 дня и 30 часов непрерывной работы смог сформировать уменьшенный в три раза инопланетный дом.
3D-печать металлом в автомобилестроении: начинать нужно с малого

3D-печать металлом в автомобилестроении: начинать нужно с малого



Компании EDAG, Voestalpine и Simufact разработали петлю капота двигателя LightHinge+, используя потенциал аддитивного производства. Компоненты были изготовлены в Центре аддитивного производства Voestalpine на металлическом 3D-принтере SLM 280 с двумя лазерами (технология селективного лазерного плавления). Результат: снижение веса, экономия материала и функциональная интеграция.

Текущая ситуация и задачи


Активные петлевые системы для капотов двигателя являются очень сложными в силу предъявляемых к ним строгих требований безопасности и функциональности. При дорожно-транспортном происшествии с участием пешехода они увеличивают расстояние между объектом, с которым происходит столкновение, и жесткими компонентами двигателя за счет поднятия капота двигателя. Пиротехнический исполнительный механизм срабатывает за доли секунды и поднимает капот.
При серийном производстве объемом свыше 30 тысяч единиц в год такие петлевые системы можно изготавливать путем штамповки, литья или прессования. Из-за сложной кинематики требуется большое количество отдельных деталей (около 40 компонентов на каждый автомобиль) и высокие затраты на сборку и производство оснастки. При изготовлении активных петель из листового металла каждая петля весит около 1500 г, что ведет к значительному утяжелению автомобиля.
SLM-технология позволила снизить массу изделия на 52% и сократить количество компонентов на 68% по сравнению с исходной конструкцией из листового металла

В то же время, имеющиеся экономические ограничения не позволяют покрывать расходы на мелкосерийное производство объемом от 80 до 30 тысяч единиц в год, используя технологии массового производства. Более того, в случае спорткаров конструкция автомобиля и недостаток места для сборки в его передней части, как правило, исключают возможность изготовления активных петель капота двигателя из листового металла.
Обходные стратегии, призванные свести к минимуму инвестиции в мелкосерийное производство, обычно влекут за собой проблемы с упаковкой и проектированием, сопряженные с адаптацией процессов массового производства активных петель. Таким образом, совместный проект EDAG, Центра аддитивного производства Voestalpine и Simufact был призван использовать потенциал аддитивного производства для решения этих проблем.

Решение: 3D-печать металлом


Проектирование
К петле капота с самого начала предъявлялись высокие требования: нужно было выполнить требования к прочности и жесткости при максимально возможном сокращении массы. Также важно было произвести функциональную интеграцию с соответствующим сокращением количества компонентов.
Сначала была выполнена топологическая оптимизация, включающая в себя расчет минимальных требований к материалу на основе фактических нагрузок. Полученные в результате этого процесса сложные геометрические формы обычно можно реализовать только с помощью технологии лазерного плавления с использованием множества поддержек. В проекте LightHinge+ доля удаляемых впоследствии поддержек должна была составить около 50% от общего объема расплавляемого материала. В ходе совместной работы эту цифру удалось последовательно сократить, сначала до 30%, а затем до 18%. Тем самым была устранена значительная часть операций обработки и обеспечена высокая эффективность использования материалов.
Хотя топологическая оптимизация потребовала значительных конструктивных изменений для сокращения постобработки, конечный результат обеспечил снижение массы на 52% по сравнению с исходной конструкцией из листового металла благодаря применению бионических принципов.


Петля капота двигателя, созданная аддитивным способом (слева) и изготовленная из листового металла (справа) / Фото EDAG

Минимизация числа поддержек со снижением их доли в объеме материала с более чем 50% (слева) до менее чем 30% / Фото EDAG
Функциональная интеграция
Данную петлю также требовалось снабдить автоматической функцией открытия капота. Свобода проектирования, которую дает аддитивное производство, позволила инженерам компании EDAG разработать сложные конструкции с заранее определенными точками излома. Кроме того, в петлю удалось интегрировать точку подсоединения газовой пружины, крепления для трубки стеклоочистителя и винт с буртиком. Эта функциональная интеграция обеспечила сокращение количества компонентов на 68% по сравнению с исходной деталью из листового металла, в значительной мере снизив исходную массу конструкции. В таком интегрированном исполнении эта петля может быть установлена в ограниченном пространстве спортивных и других автомобилей с высокими эксплуатационными требованиями.
Программное обеспечение Simufact Additive

Сравнение состояния до и после компенсации деформации в нижней части: деформация относительно CAD-модели (слева); деформация скомпенсированного компонента по результатам моделирования (справа) / Фото Simufact
Концентрированный подвод тепла в ходе процесса аддитивного производства ведет к деформации и появлению внутренних напряжений из-за быстрого нагревания и охлаждения. Как показали измерения, без компенсации деформации это может привести к отклонению размера петли от CAD-модели на 1-2 мм. В силу этого важным промежуточным шагом при разработке и производстве компонентов аддитивным способом является моделирование реального процесса лазерного плавления. Для этой цели было использовано программное обеспечение Simufact Additive, разработанное специально для аддитивного производства. Это ПО позволяет моделировать процесс 3D-печати и последующие этапы обработки, прогнозируя появление деформаций и внутренних напряжений.
Моделирование процесса построения сыграло критически важную роль в улучшении конструкции, повышении безопасности и оптимизации деформации аддитивно производимой петли. Использование программного обеспечения Simufact Additive позволило снизить величину деформации петли капота в целом примерно на 80%. Это также дало возможность обойтись без проведения дорогостоящих и трудоемких производственных испытаний, поскольку производимые компоненты находились в пределах требуемого допуска уже с самой первой серийной партии.

Участники проекта



Проект LightHinge+ удостоен золотой награды German Innovation Award 2018 в категории «Достижения в сфере B2B — технологии автомобилестроения»
LightHinge+ — совместный проект трех компаний.
EDAG Engineering GmbH – независимый поставщик инженерных услуг для мирового автопрома. Являясь лидером в области технологий и инноваций, EDAG также руководит работой ряда созданных им инновационных центров, где разрабатываются инновационные технологии для автомобильной промышленности: легкие конструкции, электрические транспортные средства, автомобильные информационные технологии, решения в области комплексной безопасности и новые технологии производства.
Центр аддитивного производства Voestalpine GmbH в составе Группы компаний Voestalpine — глобального лидера в области технологий и средств производства с уникальным сочетанием опыта в сфере материалов и процессов обработки. В 2016 году на площадях группы Voestalpine в Дюссельдорфе был открыт новый научно-исследовательский центр по 3D-печати металлических деталей для авиационной и авиакосмической промышленности, автомобилестроения, производства инструментов и т.д.
Simufact Engineering — международная компания по разработке программного обеспечения с головным офисом в Гамбурге (Германия). Разрабатывает программные решения для проектирования и оптимизации производственных процессов с помощью моделирования процессов. На решениях в области моделирования от компании Simufact строится работа отделов разработки, конструирования и производства многих известных компаний.

Итоги: кратко


Строгие требования безопасности и сложная конструкция — снижение массы на 52% по сравнению с исходной конструкцией из листового металла.
Функциональная интеграция обеспечила сокращение количества компонентов на 68% по сравнению с исходной деталью.
Целостный подход к разработке деталей, который учитывает всю технологическую цепочку аддитивного производства.
Минимизация числа поддержек, ведущая к сокращению расхода материалов и количества необходимых процессов постобработки.
Материал предоставлен компанией SLM Solutions
Создание надёжного и проверяемого ИИ: соответствие спецификациям, надёжное обучение и формальная верификация

Создание надёжного и проверяемого ИИ: соответствие спецификациям, надёжное обучение и формальная верификация


Ошибки и ПО шли рука об руку с самого начала эпохи программирования компьютеров. Со временем разработчики выработали набор практик по тестированию и отладке программ до их развёртывания, однако эти практики...

5 романов о роботах и искусственных интеллектах, которые стоит прочитать

5 романов о роботах и искусственных интеллектах, которые стоит прочитать

Что будет, когда роботы прочно войдут в нашу жизнь? Какую пользу они принесет, а чего напротив следует опасаться? Сможет ли человечество ужиться со своими творениями? Вместе с нашими друзьями из издательства «Эксмо» мы собрали пять фантастических книг, которые предлагают различные ответы на эти вопросы.
Самые страшные яды

Самые страшные яды



Привет, %username%
Да, я знаю, заголовок избитый и в гугле есть овер 9000 ссылок, в которых описываются страшные яды и рассказываются ужастики.
Но я не хочу перечислять то же самое. Я не хочу меряться дозами LD...

Они готовы захватить мир: эволюция роботов Boston Dynamics

Они готовы захватить мир: эволюция роботов Boston Dynamics

Созданная группой выпускников Массачусетского технологического института компания известна своими шагающими, бегающими и прыгающими роботами. Несмотря на то, что в сети есть много демонстрационных видео, полная эволюция проектов Boston Dynamics не всегда очевидна. «Популярная механика» предлагает ознакомиться с кратким обзором самых продвинутых современных роботов родом из штата Массачусетс.
Как упаковать гвозди

Как упаковать гвозди

Гвоздь - нехитрая штука, известная с глубочайшей древности. Современному человечеству нужно очень много гвоздей. Их производство само по себе интересно, но мы сегодня покажем только его завершающий этап. Гвозди надо упаковать так, чтобы они не рассыпались и удобно вставлялись в современные автоматические молотки.
Самодельные магнитные карты для калькулятора Casio PRO fx-1

Самодельные магнитные карты для калькулятора Casio PRO fx-1



Автор приобрёл калькулятор Casio PRO fx-1 без предназначенных для него магнитных карт. Как они выглядят, показано здесь. По фотографиям автор определил, что длина у них составляет 93 мм, что несколько больше, чем у банковской карты. Карты такой длины существуют, но редки и дороги. Но если взять более короткую карту и протягивать медленнее, то, по расчётам автора, всё должно получиться.
Проблема оказалась в способе определения скорости ручной протяжки при записи. Карта прозрачная, над магнитной полосой нанесены штрихи. При считывании они не используются, «магнитофонная константа» определяется программно. Поэтому если штрихи заклеить, карта будет защищена от записи.
Прозрачные карты существуют, но они тоже редки. Автор решил вместо штрихов на прозрачной карте сделать щели в непрозрачной там, где штрихов не должно быть. 85 щелей размерами 3х0,5 мм проделать непросто, но у автора есть ЧПУ-гравер.
Автор сделал DXF-файл, перевёл его в G-код и провёл эксперимент с просроченной картой. Ничего не вышло, потому что на современных картах магнитная полоса имеет высокую коэрцитивную силу — порядка 3000 Эрстед. А калькулятору нужна с низкой — около 300. Тут как с дискетами DD и HD.
Оказывается, существуют карты CR80, аналогичные по размерам, но с полосой с низкой коэрцитивной силой. На форуме по калькуляторам Casio автор попросил фотографию оригинальной карты рядом с линейкой. Оказалось, он ошибся в измерениях, и на самом деле карта по размерам такая же, как CR80.
Но к этому моменту сломался калькулятор — он перестал реагировать на нажатия клавиш. Оказалось, когда-то в нём протекали батарейки. Очистка платы клавиатуры всё исправила.
Когда приехали карты CR80, автор поместил их в гравер и получил вот что:


Автор гравировал 20-градусной фрезой при малых оборотах, чтобы пластмасса не плавилась. Лучше фрезу взять 10- или 15-градусную.
Сначала ничего не заработало. Автор припаял провода к магнитной головке и подключил к осциллографу. Так выглядит сигнал при записи:

А так — при считывании, значит, всё записалось:

Автор решил, что всё дело в скорости, и решил провести карту при считывании чуть медленнее. Она прочиталась. Затем он попробовал протягивать и слишком быстро, и слишком медленно — всё работало, и непонятно, почему не заработало в первый раз.
В общем, делать карты для этого калькулятора автор научился. Щели вырезаются медленно, да ещё и в два прохода, но и после этого приходится доводить их вручную скальпелем. Но всё работает:

Чтобы сделать такие же карты, необходимы:
Чистые карты CR80 с полосой с низкой коэрцитивной силой на подложке из ПВХ
Приспособление для крепления карты в гравере (CC-BY 3.0)
Файл с G-кодом для прорезки щелей (там же, в разделе с файлами)
Гравер типа CNC3020
Маленький «Колосс» против большого огня: робот, спасавший Нотр-Дам

Маленький «Колосс» против большого огня: робот, спасавший Нотр-Дам

Спецтехника служб пожаротушения не ограничивается различными автомобилями с необходимым оборудованием. Часто в горящее здание людям нельзя заходить даже в защитном обмундировании. В таких ситуациях на помощь приходят дистанционно-управляемые роботы.
Обновления new
  • «Нам не нужны роботы, похожие на людей»: почему разработчики не должны наделять их человеческими чертами
  • Человеку свойственно наделять своими чертами все, что он создает, — исключением не стали и роботы. Профессор философии Рочестерского технологического
  • Мечты о механическом друге: как развивается индустрия роботов-компаньонов
  • Мита Юн начала увлекаться робототехникой не потому, что ее интересовало спасение мира. В университете она собрала луноход, а на работе в Google
  • Создатель сети роботизированных кофеен Fibbee привлек 12 млн рублей
  • Компания Foodtronics, создающая собственную сеть роботизированных кофеен Fibbee, привлекла 12 млн рублей. 8 млн рублей в форме займа вложил Moscow
  • Разбор: как проблемы с властями США повлияют на Huawei и ИТ-бизнес
  • Одной из главных новостей технологического мира в мае-июне стало противостояние китайского производителя Huawei и властей США. Администрация
  • Эксперимент: используем прокси в качестве инструмента борьбы с DoS-атаками
  • Изображение: Pexels DoS-атаки – одна из масштабных угроз информационной безопасности в современном интернете. Существуют десятки ботнетов, которые
Информация