3D プリント: 競争力のあるロボットをより軽く、より強く、より速く作る!

春節祝賀会をきっかけに、ダンスロボットは一夜にして大きな注目を集めた。

近年、ロボット工学という概念は大きな人気を博しています。大学で開催される大規模なロボット工学コンテストは、若い学生にとって興味を育み、スキルを向上させるためのプラットフォームを提供しています。

中国石油大学（北京）SPRロボティクスチームの作品

競技用ロボットにおいては、スピード、重量、耐久性、そして革新性がすべて重要です。3Dプリント技術の発展と多種多様な高性能材料の組み合わせにより、競技用ロボットの設計と製造にかつてない自由度がもたらされています。

実際には、3Dプリント技術は、構造部品、ブラケット、可動部品、電子機器の保護カバーなどを迅速にカスタマイズするために使用されています。一般的な材料としては、PLA、ABS、PETG、PET、PA-CF、PA、TPUのほか、グラスファイバー、カーボンファイバー、耐熱性、難燃性、帯電防止性などの材料も挙げられます。

競技用ロボットには、様々な用途に合わせて様々な材料が使用されています。ユーザーは、ロボットの設計要件に応じて、柔軟に材料を選択できます。

例えば、競技中、ロボットは激しい衝突に直面する可能性があります。炭素繊維強化ナイロンやABSグラスファイバーなどの高強度素材は、ロボットを保護し、主要部品の破損を防ぎ、耐久性を向上させ、競技におけるロボットのパフォーマンスを向上させることができます。

炭素繊維複合材、ナイロンなどの高強度、低密度の材料を使用することで、ロボットの重量を軽減し、速度を向上させ、モーターの負荷を減らして、バッテリー寿命を延ばすことができます。

柔軟な素材は、PCB ボードやその他の重要なコンポーネントを保護する上で重要な役割を果たします。

印刷アプリケーションの例

1.3Dプリント競技用ロボット回転ホイール

この素材はeSUNの米国パートナーであるAndyMarkから提供されており、この部品はナイロンカーボンファイバー素材を使用して印刷されています。

2.3Dプリント競技用ロボット ボールフリッカー

この資料は南京航空航天大学の BOF ロボット チームから提供されたものです。

画像に示すように、この部品は主に3Dプリントで製造されており、上部のシェルはモーターを保護し、フリッカーを接続します。底部は安定したフリック動作を実現するために六角形のダイヤル形状に設計されており、フリッカーの先端には小型ベアリングが追加され、ボールの伝達時の摩擦を軽減することで、競技中のスムーズで安定した出力を確保しています。

3.3Dプリント競技用ロボット構造部品

この材料は、中国石油大学（北京）のSPRロボティクスチームから提供されたものです。画像に示すように、直接出力フリッカーは、上下のフリッカー壁と中央のフリッキングフォークを含む3つの印刷部品で構成されています。フォークはeSUNのABS-GF材料を使用して印刷されており、構造強度を高め、ボールフリッキング時のフリッカーの破損を防止します。

4.3Dプリント競技用ロボット構造部品

この材料は、太原理工大学のTRoMaCロボティクスチームから提供されたものです。画像に示すように、優れた柔軟性、高い硬度、優れた復元力を備えたTPU-95Aは、ロボットの衝撃吸収保護部品の製造に使用され、損傷を軽減し、重要な領域を保護します。

さらに、TPU-95A はダーツシステムのダーツ本体の製造に使用され、その優れた靭性と弾力性により、高強度の瞬間的な衝撃による破損を防ぎ、短時間の圧縮後の迅速な回復を可能にします。

5.3Dプリント競技用ロボット構造部品

この材料は、瀋陽航空宇宙大学のTUPロボティクスチームから提供されたものです。上の画像は、eSUNの難燃性ABSを使用して印刷された飛行制御クイックリリースブラケットとUVライトストリップエンクロージャです。

クイックリリース フライト コントロール ブラケットは取り付けが簡単で信頼性が高く、振動や衝撃に強いため、汎用性と互換性が向上します。

応用面では、ABS 難燃性材料の優れた難燃性、高い熱変形温度、高い靭性、耐衝撃性により、ロボットのパフォーマンスを最適化するための安全性が保証されます。

3Dプリンティングは、競技用ロボットだけでなく、他の種類のロボットの設計・製造にも応用できます。機器や印刷技術の進歩に伴い、3Dプリンティングは関連産業の原動力となることが期待されます。

3Dプリントされた月面探査車の機能部品と構造部品

この材料はモナシュ大学のモナシュ ノヴァ ローバー チームが提供したもので、ローバーのタイヤと機械アームの印刷には主に TPU-95A が使用され、ボディ部品の一部には PLA+ が使用されています。

月面ローバーのタイヤを印刷するTPU-95Aは、Nova Roverチームの「強度と軽量性」の性能に対するニーズを完全に満たしています。

3Dプリントされたロボット犬の構造部品

上記の素材は @RZtronics からのもので、ロボット犬の赤い部分は PLA+ (Fire Red) と TPU-95A で印刷されています。

3D プリント技術は、ロボットの設計、製造、パフォーマンスの最適化に便利なチャネルを提供すると同時に、多様な 3D プリント材料によって創造的なプロジェクトの安定した基盤を確保します。

eSUNは、若い学生や関連チームのプロジェクトを積極的に支援しています。2025年には、RoboMaster 2025大会への出場チームを含む複数の大学ロボット工学チームをスポンサーとして支援する予定です。参加チームのご健闘をお祈りいたします。

この記事の執筆にあたり、サポートと協力をいただいたすべてのパートナーに心から感謝いたします。