Forschern vom MIT-Labor für Informatik und künstliche Intelligenz (CSAIL) haben mit der „LaserFactory“ ein zweiteiliges System entwickelt, mit dem sich maßgeschneiderte technische Geräte benutzerdefiniert herstellen lassen. Die LaserFactory besteht aus einer Software und einer Hardware-Plattform, mit der sich Bauteile im 3D-Druckverfahren herstellen lassen. Ingenieuren und Produktentwicklern soll es mit LaserFactory möglich werden einfach und schnell im „One-Stop-Shop“-Stil Prototypen von Wearables, Robotern, Drohnen und anderer 3D-gedruckter Elektronik herstellen zu können.
Eine Forschergruppe vom MIT-Labor für Informatik und künstliche Intelligenz (Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory, kurz CSAIL) entwickelte unter dem Namen LaserFactory ein autonomes System, das funktionale, maßgeschneiderte Geräte und Roboter benutzerdefiniert anfertigen kann. Mit dem System können die Benutzer unter anderem Strukturgeometrie erstellen und elektronische Komponenten wie Sensoren und Aktuatoren zusammenbauen können.
CSAIL’s LaserFactory wurde unter dem Titel „Fabricating fully functional drones“ auf der Website des MIT vorgestellt. Das technische Paper zur LaserFactory kann auf der Website des CSAIL eingesehen werden, unter dem Titel „LaserFactory: An Electromechanical Assembly and Fabrication Platform Integrated with a Laser Cutter to make Functional Devices and Robots.“
Herstellung funktionaler Geräte in einem System automatisiert
Das System besteht aus zwei Teilen: Mit einem Software-Toolkit können die Benutzer benutzerdefinierte Geräte entwerfen und mit der Hardwareplattform werden die Geräte hergestellt. Laut dem CSAIL-Doktorand Martin Nisser könnte diese Art von „One-Stop-Shop“ vor allem für Produktentwickler, Hersteller und Forscher von Vorteil sein, die schnell Prototypen von Wearables, Robotern, Drohnen und anderer gedruckter Elektronik erstellen möchten.
„Es ist eine große Herausforderung, die Herstellung kostengünstig, schnell und auch für Laien zugänglich zu machen. Durch die Nutzung weit verbreiteter Fertigungsplattformen wie 3D-Drucker und Laserschneider ist LaserFactory das erste System, das diese Funktionen integriert und die gesamte Pipeline für die Herstellung funktionaler Geräte in einem System automatisiert.“
Der Benutzer kann sich eine Vorschau seines Designs anzeigen lassen, bevor die Software seinen benutzerdefinierten Entwurf in Maschinenanweisungen übersetzt. Auf den Laserschneider wird ein Add-On angebracht, das Schaltungsspuren druckt und Komponenten zusammenbaut. Dabei schneidet LaserFactory automatisch die Geometrie, nimmt die einzelnen Komponenten auf und platziert sie an der dafür vorgesehenen Stelle.
Das Team erhofft sich, zukünftig die Qualität und Auflösung der Schaltungsspuren zusätzlich verbessern zu können, was eine noch dichtere und komplexere Elektronik ermöglichen würde.
Kein Ingenieurabschluss nötig, um Roboter zu bauen
Neben der Feinabstimmung des aktuellen Systems möchten die Forscher weiterhin auf dieser Technologie aufbauen und untersuchen, wie eine umfassendere Palette von 3D-Geometrien erstellt werden kann, möglicherweise durch Integration des traditionellen 3D-Drucks in den Prozess.
„Über das Engineering hinaus denken wir auch darüber nach, wie diese Art von One-Stop-Shop für Fertigungsgeräte optimal in die heutigen Lieferketten für die Fertigung integriert werden kann und welche Herausforderungen wir möglicherweise lösen müssen, um dies zu ermöglichen. In Zukunft sollte von den Menschen nicht mehr erwartet werden, dass sie einen Ingenieurabschluss haben, um Roboter zu bauen“, sagte Nisser abschließend.
Die Forschungsarbeiten werden von der National Science Foundation, von einem Microsoft Research Faculty Fellowship und von der Royal Swedish Academy of Sciences unterstützt.
