Isento Robotics | Людиноподібні роботи з 3D-друку? Цей німецький проект "pib" робить це можливим для кожного – і доступним

### Наступна STEM-революція? Як роботи, надруковані на 3D-принтері, вже трансформують навчання в класі ### Ваш наступний помічник у домі вже виходить з принтера: Бачення людиноподібного робота для кожного стає реальністю ### Більше не потрібні дорожчі технології: Як відкритий код революціонізує світ людиноподібних роботів ###

Від файлу до готового робота: Огляд проекту, який може назавжди змінити робототехніку

Ідея персонального людиноподібного робота, який допомагає людям у власних домівках, довго здавалася прерогативою наукової фантастики — бачення майбутнього, в якому домінують багатомільйонні прототипи від глобальних корпорацій. Але ця епоха ексклюзивних високих технологій зараз переживає фундаментальну революцію, рушійною силою якої є проста, так і геніальна ідея. Німецька компанія під назвою Isento Robotics руйнує ці бар'єри своїм проектом "pib" (розумний бот для друку), втілюючи радикально нове бачення: високорозвиненого людиноподібного робота, креслення якого вільно доступні кожному, а деталі якого можна значною мірою виготовити за допомогою стандартного 3D-принтера.

Такий підхід з відкритим кодом не лише демократизує доступ до передової робототехніки, але й знижує вартість з десятків тисяч євро до значно меншої частини, вивільняючи інноваційний потенціал глобальної спільноти розробників, студентів та ентузіастів. PIB — це більше, ніж просто машина; він символізує зміну парадигми, яка демонструє, як конвергенція 3D-друку, спільної розробки програмного забезпечення та доступного обладнання переосмислює персональну робототехніку. У наступному тексті всебічно досліджується, як працює ця технологічна синергія — від інноваційних циклоїдних передач до трансформаційного використання в школах та відчутного бачення інтелектуального помічника в кожному домогосподарстві.

Людиноподібні роботи з 3D-принтера: Революція в персональній робототехніці

Світ робототехніки переживає вражаючі трансформації завдяки поєднанню технології 3D-друку та розвитку людиноподібних роботів. Зі своїм проектом "pib" (друкований інтелектуальний бот) інноваційна компанія Isento Robotics стала піонером нового підходу, який робить людиноподібних роботів доступними та доступними. Цей розробка знаменує собою важливий поворотний момент у нашому уявленні про робототехніку та про те, як ми можемо інтегрувати цю технологію в наше повсякденне життя.

Прорив доступної робототехніки

Традиційна розробка робототехніки характеризувалася високими витратами, складними виробничими процесами та обмеженою доступністю. Людиноподібні роботи від великих компаній, таких як Boston Dynamics або Tesla, часто коштують десятки тисяч євро, що робить їх недоступними для пересічного споживача або невеликих навчальних закладів. Німецька компанія Isento, що базується в Нюрнберзі, усвідомила цю проблему та розробила революційне рішення: повністю 3D-друкованого людиноподібного робота, якого можна виготовити за значно меншу ціну, ніж традиційні моделі.

Концепція, що лежить в основі pib, базується на філософії відкритого коду, що дозволяє будь-кому завантажити креслення, зібрати робота за допомогою комерційно доступного 3D-принтера та налаштувати його відповідно до власних вимог. Така демократизація робототехніки являє собою парадигматичний зсув, який не лише знижує витрати, але й сприяє інноваціям через глобальну спільноту.

Технічні інновації та дизайн

Робот pib втілює вражаючий синтез передових технологій та доступного дизайну. Маючи висоту приблизно 80 сантиметрів, він має оптимальні розміри для використання в різних середовищах, а його модульна конструкція забезпечує легке обслуговування та налаштування. Остання версія робота постійно вдосконалювалася і тепер має посилені двигуни в руках, що дозволяє виконувати точніші рухи та піднімати важчі предмети.

Технічне обладнання включає потужний Raspberry Pi 5 в центрі системи, який відповідає за керування та обробку даних датчиків. Програмне забезпечення керування на основі браузера було повністю перероблено та тепер підтримує спілкування природною мовою, збереження поз та інтуїтивно зрозуміле графічне програмування. Ці покращення роблять pib доступним не лише для експертів, а й для початківців.

Особливої ​​уваги заслуговує розробка цифрового двійника, який можна використовувати для симуляцій та машинного навчання. Ця інновація дозволяє розробникам тестувати та оптимізувати алгоритми перед їх впровадженням на фізичному роботі, що значно скорочує час розробки та підвищує безпеку.

Сила технології 3D-друку в робототехніці

Застосування технології 3D-друку в робототехніці відкриває абсолютно нові можливості для дизайну та функціональності. На відміну від традиційних виробничих процесів, 3D-друк дозволяє виготовляти складні геометрії, яких неможливо досягти традиційними методами. Це особливо актуально для з'єднань роботів та рухомих частин, які потребують точних допусків та певних механічних властивостей.

Вибір матеріалу відіграє вирішальну роль. PLA (полімолочна кислота) зарекомендувала себе як кращий матеріал для прототипів та менш навантажених деталей, оскільки її легко друкувати та вона походить з відновлюваних джерел. Для структурно важливих компонентів використовується ABS (акрилонітрилбутадієнстирол), який забезпечує більшу міцність та термостійкість. PETG є чудовою альтернативою, поєднуючи переваги обох матеріалів, а також будучи хімічно стійкою.

Вартість матеріалів для 3D-друку значно нижча порівняно з традиційними виробничими процесами. Один кілограм високоякісного філаменту коштує від 20 до 40 євро, що дозволяє виготовити повноцінного робота за ціною, що значно менша за вартість промислового виробництва.

Революційна технологія передачі

Особлива увага приділяється розробці спеціальних циклоїдних передач, які є основою механіки руху. Ці передачі характеризуються надзвичайно високим крутним моментом і компактною конструкцією, а також були спеціально оптимізовані для вимог 3D-друку. Загалом 22 ці прецизійно виготовлені передачі дозволяють роботу виконувати складні рухи, забезпечуючи як швидкість, так і точність.

Розробка цих шестерень була одним із найбільших технічних викликів проекту, оскільки вони мали відповідати механічним вимогам, а також бути економічно ефективними у виробництві за допомогою 3D-друку. Результатом є інноваційний дизайн, який кидає виклик традиційним методам виробництва та встановлює нові стандарти для розробки робототехніки.

Спільнота відкритого коду та спільна розробка

Сила проекту pib полягає не лише в його технічних інноваціях, але й у динамічній екосистемі, що розвинулася навколо робота. Філософія відкритого коду дозволяє глобальній спільноті розробників, дослідників та ентузіастів постійно робити внесок у вдосконалення та розширення системи. Усі шаблони для 3D-друку, інструкції зі складання, програмний код та повна база знань доступні безкоштовно.

Такий спільний підхід вже призвів до вражаючих інновацій. Наприклад, спільнота сприяла докеризації екосистеми програмного забезпечення, що значно спрощує встановлення на різних платформах. Такі покращення часто з'являються під час хакатонів та інших заходів спільноти, де розробники разом працюють над новими функціями та оптимізаціями.

Використання хмарних інструментів САПР, таких як Onshape, дозволяє зацікавленим розробникам безпосередньо співпрацювати над файлами проектів та вносити власні пропозиції щодо покращень. Ця прозора та відкрита модель розробки сприяє інноваціям і гарантує швидке впровадження найкращих ідей.

Освітня революція через практичну робототехніку

Інтеграція pib в освітні заклади є одним із найперспективніших застосувань цього робота. Понад 35 шкіл та навчальних закладів вже використовують його у своїх класах для створення практичного навчального середовища та ознайомлення учнів зі складними темами, такими як САПР, штучний інтелект, робототехніка, фізика, біоніка та програмування в різних дисциплінах.

Програма pib@school пропонує вчителям комплексну підтримку та матеріали для успішної інтеграції робота у клас. Ця ініціатива відповідає на нагальну потребу в практичній STEM-освіті та допомагає зацікавити учнів технічними професіями з раннього віку. Можливість створити, запрограмувати та керувати справжнім роботом створює емоційний зв'язок з технологіями, якого неможливо досягти за допомогою традиційних методів навчання.

Використання роботів в освіті не лише сприяє технічному розумінню, але й розвитку важливих м’яких навичок, таких як вирішення проблем, робота в команді та творче мислення. Студенти вчаться розбивати складні завдання на менші, розв’язувані частини та систематично працювати над проблемами.

Новий вимір цифрової трансформації з «керованим ШІ» (штучним інтелектом) – платформа та рішення B2B | Xpert Consulting - Зображення: Xpert.Digital

Тут ви дізнаєтеся, як ваша компанія може швидко, безпечно та без високих бар'єрів входу впроваджувати індивідуальні рішення на основі штучного інтелекту.

Керована платформа штучного інтелекту — це ваш універсальний та безтурботний пакет для штучного інтелекту. Замість того, щоб мати справу зі складними технологіями, дорогою інфраструктурою та тривалими процесами розробки, ви отримуєте готове рішення, адаптоване до ваших потреб, від спеціалізованого партнера — часто протягом кількох днів.

Основні переваги з першого погляду:

⚡ Швидке впровадження: від ідеї до операційного застосування за лічені дні, а не місяці. Ми пропонуємо практичні рішення, які створюють негайну цінність.

🔒 Максимальна безпека даних: Ваші конфіденційні дані залишаються з вами. Ми гарантуємо безпечну та відповідність вимогам обробку без передачі даних третім особам.

💸 Без фінансових ризиків: Ви платите лише за результат. Повністю виключаються значні початкові інвестиції в обладнання, програмне забезпечення чи персонал.

🎯 Зосередьтеся на своєму основному бізнесі: Зосередьтеся на тому, що ви робите найкраще. Ми беремо на себе повне технічне впровадження, експлуатацію та обслуговування вашого рішення на основі штучного інтелекту.

📈 Орієнтований на майбутнє та масштабований: Ваш ШІ зростає разом з вами. Ми забезпечуємо постійну оптимізацію та масштабованість, а також гнучко адаптуємо моделі до нових вимог.

Детальніше про це тут:

• Кероване рішення на основі штучного інтелекту – промислові послуги зі штучним інтелектом: ключ до конкурентоспроможності в секторах послуг, промисловості та машинобудування

Витрати та економіка

Структура вартості робота pib радикально відрізняється від традиційних моделей ціноутворення в робототехнічній галузі. Хоча комерційні людиноподібні роботи часто коштують від 50 000 до 100 000 євро, робота pib можна побудувати за значно меншу суму. Вартість матеріалів для 3D-друку становить кілька сотень євро, тоді як необхідні електронні компоненти є стандартизованими деталями, які можна придбати в будь-якому магазині електроніки.

Таке різке зниження витрат стало можливим завдяки кільком факторам. 3D-друк усуває потребу в дорогих формах та інструментах, необхідних у традиційному виробництві. Використання програмного забезпечення з відкритим кодом значно знижує витрати на ліцензування. Модульна конструкція дозволяє економічно ефективно замінювати дефектні деталі, а не замінювати всього робота.

Порівняно з іншими недорогими роботизованими рішеннями, pib пропонує виняткове співвідношення ціни та якості. Хоча Berkeley Humanoid Lite від Каліфорнійського університету в Берклі коштує приблизно 5000 доларів, витрати на матеріали pib можна значно знизити, оскільки багато компонентів можна виготовити за допомогою 3D-друку.

Матеріалознавство та технологія друку

Успішне впровадження робота, надрукованого на 3D-принтері, вимагає глибокого розуміння властивостей матеріалу та його оптимізації для конкретних застосувань. PLA ідеально підходить для розробки прототипів та менш навантажених компонентів завдяки легкій обробці та біорозкладності.

n Біодеградація. Температура друку становить від 190 до 220 градусів Цельсія, що робить його придатним для більшості настільних 3D-принтерів.

АБС-пластик переважно використовується для виготовлення структурно важливих компонентів завдяки своїй високій міцності та термостійкості до 100 градусів Цельсія. Поєднання акрилонітрилу, бутадієну та стиролу забезпечує матеріалу чудовий баланс між міцністю, в'язкістю та технологічністю. Можливість подальшої обробки парами ацетону дозволяє отримати гладку поверхню, яка є одночасно естетично привабливою та функціональною.

PETG являє собою інноваційну альтернативу, яка поєднує переваги PLA та ABS. Він пропонує високу прозорість, хімічну стійкість та безпечний для харчових продуктів, що може бути перевагою для певних застосувань. Його нижча температура друку порівняно з ABS полегшує обробку, а його механічні властивості достатні для більшості робототехнічних застосувань.

Виклики та рішення

Розробка та виробництво роботів, надрукованих за допомогою 3D-принтера, не позбавлене труднощів. Однією з найбільших труднощів є підтримка стабільної якості між різними тиражами друку. Різниця температури, вологості та швидкості друку може призвести до різних механічних властивостей, що може вплинути на надійність.

Швидкість адитивного виробництва є ще одним критичним фактором. Хоча 3D-друк ідеально підходить для прототипів та дрібносерійного виробництва, виробництво більших партій може бути трудомістким. Досягнення в технології друку, такі як паралельні друкуючі головки та оптимізовані стратегії друку, допомагають подолати це обмеження.

Післяобробка деталей, надрукованих за допомогою 3D-друку, часто вимагає ручної праці, що збільшує витрати та час. Автоматизація цих процесів за допомогою робототехніки та інтелектуальних систем обробки матеріалів є активною галуззю досліджень, яка може значно підвищити ефективність.

Міжнародні події та конкуренція

Інтерес до недорогих гуманоїдних роботів не обмежується Німеччиною. Каліфорнійський університет у Берклі застосував подібний підхід до Berkeley Humanoid Lite, розробивши робота висотою 80 сантиметрів і вагою 16 кілограмів, який здебільшого надрукований на 3D-принтері. Вартість матеріалів становить приблизно 5000 доларів, а система повністю базується на технології з відкритим вихідним кодом.

У Китаї компанія Unitree Robotics є рушійною силою розробки недорогих гуманоїдних роботів. Unitree G1, ціна якого становить 16 000 доларів, демонструє, що комерційні постачальники також усвідомили тенденцію до більш доступних рішень. Ці розробки посилюють конкуренцію та стимулюють інновації в галузі.

Німецька промисловість також активно брала участь. Компанія igus представила Iggy Rob, гуманоїдного робота, спеціально розробленого для промислового застосування, вартістю 47 999 євро. Ці розробки демонструють, що ринок недорогих гуманоїдних роботів швидко розвивається.

Майбутні перспективи для побутового застосування

Бачення Isento Robotics виходить далеко за рамки поточного стану домашніх справ. Готова версія робота, здатного автономно виконувати домашні завдання, буде доступна через три роки. Ця розробка стане значним кроком до автоматизації повсякденного життя.

Інтеграція штучного інтелекту відіграватиме в цьому центральну роль. Сучасні побутові роботи повинні вміти розуміти своє оточення, приймати рішення та адаптуватися до змінних умов. Розробка систем машинного навчання та інтеграція сенсорних технологій матимуть вирішальне значення для успіху цих застосувань.

Експерти прогнозують, що людиноподібні роботи будуть дедалі частіше використовуватися в домогосподарствах у найближчі роки. Вони можуть допомагати з приготуванням їжі, прибиранням посуду або навіть забезпечувати компаньйонів. Їхня людська форма дозволяє їм краще інтегруватися в середовища, призначені для людей, ніж звичайні роботи на колесах або коліях.

Промислове застосування та ринковий потенціал

Паралельно з розробками для побутового застосування, багатообіцяючі можливості відкриваються і в промисловості. Людиноподібні роботи можуть автоматизувати до 40 відсотків завдань, які раніше виконувалися вручну, з особливим застосуванням у складанні, логістиці та технічному обслуговуванні. Гнучкість людиноподібних систем робить їх ідеальними для середовищ, спочатку розроблених для працівників-людей.

Термін окупності промислових гуманоїдних роботів оцінюється менш ніж у один рік, що робить їх привабливою інвестицією для компаній. Такий короткий термін окупності зумовлений можливістю використовувати роботів цілодобово, виключаючи при цьому людський фактор.

Тенденції цін демонструють позитивну тенденцію. Хоча перші готові до виходу на ринок моделі коштуватимуть приблизно 80 000 доларів США у 2025 році, експерти прогнозують зниження приблизно до 55 000 доларів США до 2030 року. Таке зниження витрат стане можливим завдяки збільшенню конкуренції, підвищенню технологічної ефективності та економії за рахунок масштабу в серійному виробництві.

Соціальний вплив та етичні міркування

Демократизація робототехніки за допомогою 3D-друку та розробки з відкритим вихідним кодом має далекосяжні суспільні наслідки. Здатність зробити передові технології доступними та недорогими може допомогти скоротити цифровий розрив та сприяти інноваціям у регіонах, які традиційно мали обмежений доступ до передових технологій.

Водночас виникають нові питання щодо безпеки, захисту даних та впливу на ринок праці. Стандартизація та сертифікація роботів з відкритим кодом становитимуть серйозну проблему для забезпечення як безпеки, так і якості.

Освітні аспекти є особливо важливими. Доступ до недорогих технологій робототехніки дозволяє навчальним закладам у всьому світі краще підготувати своїх студентів до дедалі автоматизованішого майбутнього. Це особливо важливо в країнах, що розвиваються, де традиційні, дорогі рішення з робототехніки недоступні.

Інновації з відкритим кодом: як 3D-друк та штучний інтелект демократизують робототехніку

Поєднання 3D-друку, програмного забезпечення з відкритим вихідним кодом, штучного інтелекту та гуманоїдної робототехніки являє собою значну технологічну конвергенцію з потенціалом для трансформації багатьох галузей. Розробки Isento Robotics та аналогічні проекти демонструють, що межі між професійною та персональною робототехнікою дедалі більше розмиваються.

Наступні кілька років будуть вирішальними для розвитку цих технологій. Покращення швидкості 3D-друку, якості матеріалів та автоматизованої постобробки підвищать масштабованість. Досягнення в галузі штучного інтелекту дозволять створювати більш автономних та функціональних роботів. Стандартизація платформ з відкритим кодом покращить сумісність та прискорить розробку.

Бачення майбутнього, в якому кожна сім'я матиме доступ до персоналізованого, інтелектуального людиноподібного робота, стає реальністю завдяки таким проектам, як pib. Цей розвиток не лише змінить наше повсякденне життя, але й створить нові форми взаємодії людини та машини та потенційно докорінно вплине на наше розуміння технологій та суспільства.

Історія успіху pib та подібних проектів демонструє, що інновації виникають не лише у великих корпораціях, а й можуть виникнути завдяки відкритій співпраці, творчому вирішенню проблем та сміливості кидати виклик усталеним парадигмам. В епоху, коли технології стають дедалі централізованішими та власницькими, проекти робототехніки з відкритим кодом пропонують альтернативний шлях, який наголошує на прозорості, доступності та колективних інноваціях.

Незалежні платформи штучного інтелекту як стратегічна альтернатива для європейських компаній - Зображення: Xpert.Digital

Ki-Gamechanger: Найбільш гнучкі рішення AI-таїлові рішення, що зменшують витрати, покращують свої рішення та підвищують ефективність

Незалежна платформа AI: інтегрує всі відповідні джерела даних компанії

• Швидка інтеграція AI: індивідуальні рішення AI для компаній у години чи дні замість місяців
• Гнучка інфраструктура: хмарна або хостинг у власному центрі обробки даних (Німеччина, Європа, вільний вибір місця розташування)

• Найвища безпека даних: Використання в юридичних фірмах - це безпечні докази
• Використовуйте в широкому спектрі джерел даних компанії
• Вибір власних або різних моделей AI (DE, EU, США, CN)

Детальніше про це тут:

• Незалежні платформи штучного інтелекту проти гіперскейлерів: яке рішення підходить саме вам?

☑ Підтримка МСП у стратегії, порадах, плануванні та впровадженні

☑ Створення або перестановка стратегії AI

☑ Піонерський розвиток бізнесу

Конрад Вольфенштейн

Я радий допомогти вам як особистого консультанта.

Ви можете зв’язатися зі мною, заповнивши контактну форму нижче або просто зателефонуйте мені за номером +49 89 674 804 (Мюнхен) .

Я з нетерпінням чекаю нашого спільного проекту.

Xpert.digital - це центр для промисловості з фокусом, оцифруванням, машинобудуванням, логістикою/внутрішньологічною та фотоелектричною.

За допомогою нашого рішення щодо розвитку бізнесу на 360 ° ми підтримуємо відомі компанії від нового бізнесу до після продажу.

Ринкова розвідка, маха, автоматизація маркетингу, розвиток контенту, PR, поштові кампанії, персоналізовані соціальні медіа та виховання свинцю є частиною наших цифрових інструментів.

Ви можете знайти більше на: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus