3D-Druck: Wettbewerbsfähige Roboter leichter, stärker und schneller machen!
Durch die Gelegenheit der Frühlingsfest-Gala erlangte der tanzende Roboter über Nacht enorme Aufmerksamkeit.
In den letzten Jahren hat das Konzept der Robotik enorm an Popularität gewonnen. Groß angelegte Robotikwettbewerbe an Universitäten bieten jungen Studierenden die Möglichkeit, ihre Interessen zu entwickeln und ihre Fähigkeiten zu verbessern.
Arbeiten des SPR Robotics Teams der China University of Petroleum (Peking)
In der Wettkampfrobotik sind Geschwindigkeit, Gewicht, Haltbarkeit und Innovation entscheidend. Die Entwicklung der 3D-Drucktechnologie, gepaart mit einer Vielzahl leistungsstarker Materialien, bietet beispiellose Freiheiten bei der Konstruktion und Herstellung von Wettkampfrobotern.
In der Praxis wird die 3D-Drucktechnologie zur schnellen Anpassung von Strukturkomponenten, Halterungen, Bewegungsteilen und Schutzabdeckungen für elektronische Geräte eingesetzt. Gängige Materialien sind PLA, ABS, PETG, PET, PA-CF, PA, TPU sowie weitere Materialien wie Glasfaser, Kohlefaser, hochtemperaturbeständige, flammhemmende oder antistatische Materialien.
Bei Wettkampfrobotern kommen unterschiedliche Materialien mit unterschiedlichen Schwerpunkten zum Einsatz. Anwender können die Materialien flexibel entsprechend den Designanforderungen ihres Roboters auswählen.
Beispielsweise können Roboter während eines Wettkampfs heftigen Kollisionen ausgesetzt sein. Hochfeste Materialien wie kohlenstofffaserverstärktes Nylon und ABS-Glasfaser bieten Schutz für den Roboter, verhindern den Bruch wichtiger Komponenten, verbessern die Haltbarkeit und steigern die Leistung des Roboters im Wettkampf.
Kohlefaserverbundstoffe, Nylon und andere hochfeste Materialien mit geringer Dichte können das Gewicht des Roboters reduzieren, seine Geschwindigkeit verbessern und die Motorbelastung verringern, wodurch die Batterielebensdauer verlängert wird.
Flexible Materialien spielen eine wichtige Rolle beim Schutz von Leiterplatten und anderen kritischen Komponenten.
Einige Beispiele für Druckanwendungen
1.3D-gedrucktes Wettkampfroboter-Drehrad
Dieses Material stammt von eSUNs US-Partner AndyMark und das Bauteil wird aus Nylon-Kohlefasermaterial gedruckt.
2.3D-gedruckter Wettkampfroboter Ball Flicker
Dieses Material stammt vom BOF Robotics Team der Nanjing University of Aeronautics and Astronautics.
Wie im Bild zu sehen, wird das Bauteil überwiegend im 3D-Druckverfahren hergestellt. Die obere Schale schützt den Motor und verbindet den Flicker. Die Unterseite ist als sechseckiges Zifferblatt für stabiles Flicken gestaltet. Am Ende des Flickers sind kleine Lager angebracht, um die Reibung beim Balltransfer zu reduzieren und so eine reibungslose und stabile Ausgabe während des Wettkampfs zu gewährleisten.
3.3D-gedruckte Strukturteile für Wettkampfroboter
Dieses Material stammt vom SPR Robotics Team der China University of Petroleum (Peking). Wie in der Abbildung dargestellt, besteht der Direktausgangs-Flicker aus drei gedruckten Teilen, darunter der oberen und unteren Flickerwand sowie der mittleren Flickgabel. Die Gabel wird mit dem ABS-GF-Material von eSUN gedruckt, um die strukturelle Festigkeit zu erhöhen und ein Brechen des Flickers beim Ballflicken zu verhindern.
4.3D-gedruckte Strukturteile für Wettkampfroboter
Dieses Material stammt vom TRoMaC Robotics Team der Technischen Universität Taiyuan. Wie im Bild zu sehen, wird TPU-95A, ein Material mit hervorragender Flexibilität, hoher Härte und guter Elastizität, bei der Herstellung stoßdämpfender Schutzteile für den Roboter verwendet, um Schäden zu reduzieren und kritische Bereiche zu schützen.
Darüber hinaus wird TPU-95A zur Herstellung von Dartkörpern in Dartsystemen verwendet, wo seine hervorragende Zähigkeit und Elastizität ein Brechen durch starke, plötzliche Stöße verhindern und eine schnelle Erholung nach kurzzeitiger Kompression ermöglichen.
5.3D-gedruckte Strukturteile für Wettkampfroboter
Dieses Material stammt vom TUP Robotics Team der Shenyang Aerospace University. Die obigen Bilder zeigen die Schnellspannhalterung der Flugsteuerung und das Gehäuse des UV-Lichtstreifens, beide gedruckt mit flammhemmendem ABS von eSUN.
Die Flugsteuerungshalterung mit Schnellverschluss ist einfach zu installieren, äußerst zuverlässig und bietet Vibrations- und Stoßfestigkeit, was die Vielseitigkeit und Austauschbarkeit verbessert.
In der Anwendung sorgen die hervorragenden flammhemmenden Eigenschaften, die hohe Wärmeformbeständigkeit, die hohe Zähigkeit und die Schlagfestigkeit des flammhemmenden ABS-Materials für die nötige Sicherheit zur Optimierung der Roboterleistung.
Neben Wettbewerbsrobotern kann der 3D-Druck auch für die Entwicklung und Herstellung anderer Robotertypen eingesetzt werden. Da sich Ausrüstung und Drucktechnologien ständig verbessern, dürfte der 3D-Druck auch in verwandten Branchen zu einer treibenden Kraft werden.
3D-gedruckte Funktionsteile und Strukturkomponenten für den Mondrover
Dieses Material stammt vom Monash Nova Rover-Team der Monash University und verwendet hauptsächlich TPU-95A zum Drucken der Rover-Reifen und des mechanischen Arms, während PLA+ für einige Karosserieteile verwendet wird.
Der TPU-95A-Druck der Mondrover-Reifen erfüllt die Anforderungen des Nova Rover-Teams an „Stärke und geringes Gewicht“ perfekt.
3D-gedruckte Strukturteile für Roboterhunde
Das obige Material stammt von @RZtronics, wobei die roten Teile des Roboterhundes in PLA+ (Feuerrot) und TPU-95A gedruckt sind.
Die 3D-Drucktechnologie bietet einen praktischen Kanal für Roboterdesign, -produktion und -leistungsoptimierung, während die vielfältige Palette an 3D-Druckmaterialien eine stabile Grundlage für kreative Projekte gewährleistet.
eSUN unterstützt aktiv die Projekte junger Studierender und verwandter Teams. Im Jahr 2025 wird eSUN mehrere Hochschul-Robotikteams sponsern, darunter auch die Teams beim RoboMaster 2025-Wettbewerb. Wir wünschen allen teilnehmenden Teams viel Erfolg!
Herzlichen Dank an alle unsere Partner für ihre Unterstützung und Hilfe bei diesem Artikel.