3D printen met een robotarm

[Steve04]

Hallo,

Even voorstellen, ik ben Steve Vandenbussche ingenieur student aan de Universiteit Gent in het vakgebied elektronica/ICT. Als thesis probeer ik een prototype te ontwerpen van een 6DOF (degree of freedom) robotarm die kan ingezet worden als 3D printer. Na 2 jaar intensief werk ben ik uiteindelijk maar geraakt tot een prototype van de eerste joint, zie foto's. Het prototype is echter niet af maar werd stopgezet wegens een gebrek aan tijd. Voor de realisatie heb ik een Ultimaker2, Stepcraft CNC machine en een digital mixed signal oscilloscope aangekocht, een serieuze investering dus. Momenteel ben ik bezig mijn thesis aan het uitschrijven mits de verdediging plaatsvindt begin september. Het bouwen van een robotarm die over dezelfde nauwkeurigheid en resolutie beschikt als een klassieke instap 3D printer is aartsmoeilijk maar voor "ruwere" prints moet het wel lukken. Daarnaast zou de robotarm ook kunnen gebruikt worden als educatief hulpmiddel bv.: pick and place toepassingen, machine learning,... .

Binnenkort behaal ik dus mijn diploma en moet ik de keuze maken tussen werk of de robotarm. Als ik verder doe dan zal het onder de vorm van een kleine start-up met een team zijn. Het probleem is dat ik gewoon niet weet wat te doen. Werk biedt zekerheid en een vast inkomen terwijl de robotarm uitbouwen van idee tot product en dit in teamverband een geweldig avontuur moet zijn. Er hangt echter wel een financieel risico aan vast, laat staan dat het financieel mogelijk is. Een team kost geld en een budget vinden zonder eigen middel wordt geen gemakkelijke opdracht. Vandaar dat ik hoop bij de community raad te vinden. Stel dat een dergelijke robotarm op de markt komt aan ongeveer de prijs van een instap 3D printer (€1000 - €2000) zou daar dan interesse voor zijn ? Biedt de robotarm effectief een meerwaarde, kan het met andere woorden de creativiteit van de "maker" verruimen ? Ik ben overtuigd van wel maar wat is jullie mening, welke toepassingen hebben jullie voor ogen ?

Groeten,
Steve.

[Verwijderd]

- maak eerst is een werkend prototype (in je vrije tijd)

[Psycho_Mantis]

Als consument gezien vind ik 500/600 euro een redelijke prijs voor een instap model 3D printer.
Ben bang dat je moeilijk gaat verkopen boven die prijs. Voor 1000-2000 ga je toch al weer naar een stapje hoger.

En wat is eigenlijk nuttig aan de robot arm? Is dat alleen maar om te printen? Want volgens mij gaat je precisie van je printer alleen maar weg. Een slecht geprint object is waardeloos (niet stevig).

En als je robot arm nog meer kan, dan kom ik niet veder dan het idee dat hij het bier uit de koelkast haalt en naar de bank brengt. Misschien is het gelijk een idee om er dan nog wielen onder te maken.
Waarschijnlijk komt de gemiddelde consument komt ook niet veder dan dat.

Wat ik zelf doe met mijn 3D printer:
Ik maak onderdelen voor modelbouw projecten, dus mijn printjes moeten zo mooi mogelijk zijn. Hoe die printer print is voor mij onbelangrijk. Als het maar netjes is. Als een robot arm de printer duurder maakt en slechter zou ik hem nooit kopen, ondanks het misschien hip eruit ziet.

Sorry voor de zware kritiek, maar ik zie hier persoonlijk niet zoveel brood in. Altans niet waarvoor ik een 3D printer gebruik.

[WeeDzi]

Hey Steve

Allereerst een erg cool idee en je prototype van de joint. Je idee is natuurlijk niet nieuw en is al een aantal keer uitgevoerd op een wat grotere schaal. Een nederlands kunstenaar heeft namelijk een gigantische printer gemaakt met een robot arm, geschikt voor stoelen etc.

Ben alleen bang dat je het wiel een beetje opnieuw aan het uitvinden bent, een robot arm bestaat natuurlijk al een tijdje. En de nauwkeurigheid waar je over spreek is er met deze apparaten ook al. Dus technisch gezien is het dan een kwestie van nozzle er op zetten en gaan met die banana. Echter kost nauwkeurigheid gewoon geld, en dit soort robot armpjes moet je toch wel denken aan minstens het tienvoudige dan niet twintigvoudige.... dus of 1000 a 2000 euro te realiseren is betwijfel ik. Maar goed dat is natuurlijk iets wat je dan moet onderzoeken.

het 2e lastige ding is de besturing natuurlijk, je zult een postprocessor moeten maken die van je model een machine code kan maken. Daar zit denk ik meer werk in dan het ontwikkelen van een nieuwe arm.

De vraag is natuurlijk wat heb je dan aan een 5 assige printer, wat is de meerwaarde ervan. En dat is ben ik bang een lastige, als je namelijk kijkt naar de huidige proffessionele printers dan werken die allemaal met support material wat makkelijk te verwijderen is. Daar is dit dan niet een oplossing voor. Bovendien moet je dan alsnog de zwaartekracht trotseren en is het maken van een brug of overhang in je product bijna net zo moeilijk als een standaard 3d printer.

Mocht je echt verder willen met 5 assig 3d printen zou ik eerder kijken naar een tafel die mee kan bewegen om dit effect van zwaarte kracht te overwinnen.

Daarnaast de volgende vraag is dan wat is de doelgroep, voor consumenten is de waarde namelijk nihil. Die heeft niets aan een multifunctionele robot arm, pick and place voor consumenten lijkt me ver van de realiteit en als men wil printer zijn er goedkopere oplossingen. Of je moet hem zo kunnen maken dat je het oppervlak kan navrezen voor een mooi strak oppervlak.....
Voor onderzoek en dus gebruik van meerdere aspecten van je robot arm is het ok, maar ook daar zal de meerwaarde vrij klein zijn er zijn dan namelijk oplossingen die beide los van elkaar kunnen maar dan beter. Dus dan zou het echt op educatief nivo moeten zijn......


Dus als ik je kan helpen in je keuze zou ik zeggen focus je onderzoek op een andere plek, of laat het idee varen. Maar goed de keuze is reuze en ligt vooral bij jou natuurlijk

[Rmg]

Psycho_Mantis schreef op vrijdag 17 juli 2015 @ 10:55:

En wat is eigenlijk nuttig aan de robot arm? Is dat alleen maar om te printen? Want volgens mij gaat je precisie van je printer alleen maar weg. Een slecht geprint object is waardeloos (niet stevig).

Autoleveling word appeltje eitje,

Bridges kun je onder een hoek printen dus stijler en steviger.

Daarnaast zit je niet vast aan horizontale gelaagde prints, wat ook je stevigheid kan verhogen.

Gigantisch (rondom) buildplatform wat met een portaal of delta stijl printer niet gaat lukken.

Als je het modulair genoeg opzet kan je het vrij snel ombouwen naar een pick en placer.

[Sissors]

En je zou hem met een andere kop kunnen maken dat hij overbodige zaken die enkel voor de opbouw nodig waren weer weg kan cnc'en.

Maar ik ben het wel eens met de voorgaande posts: Wat is nu daadwerkelijk het voordeel van de robotarm tov een gewone 3d printer, en waarom koop je niet gewoon een standaard robot arm en zet je er een nozzle op.

Een multifunctioneel systeem voor robotarmen lijkt me ook een stuk zinvoller dan enkel en alleen een 3D printer ermee te maken.

En nou het no-offense gedeelte, maar ik zou echt een gewone baan gaan zoeken, vooral vanwege dat je in de laatste 2 jaar nou niet echt in de buurt bent gekomen van een resultaat gezien de foto's. Als je ermee door wil gaan, koop dan als je paar maandsalarissen hebt meer standaard onderdelen in en doe het als hobby.

[Steve04]

Ik kan niet anders dan mij aansluiten bij jullie mening. Doordoen heeft om de vermelde redenen weinig kans op slagen en zoals vermeld is de doelgroep heel klein. Het is wel met pijn in het hart wat er zit ontzettend veel werk en geld in. Ik hoopte nog ergens een nieuwe insteek te vinden maar dat zal wellicht niet meer gebeuren, jammer.

[WeeDzi]

Hey welkom in de wereld van R&D

you came you saw and went away (veni vedi foetsie).
Some lijkt iets op het eerste gezicht een heel mooie ontwikkeling maar kost te veel geld om er mee door te gaan. Dit soort dingen moet je dan in de hobbysfeer verder ontwikkelen op basis van bestaande onderdelen en dan alleen als het je passie is.

[WK100]

Wat je nog kunt doen met de ontwerpen en andere dingen die je al hebt is een systeem maken waardoor de koppen die op de printer komen snel te verwisselen zijn.

In plaats van dat je spul voor een 3d print door de robotarm heen 'begeleidt' kun je er dan een lasdraad doorheen laten lopen. In combinatie met een MIG-laselement heb je dan een precisie-lasapparaatje. Of een soldeerbout waar de soldeer door de arm heen loopt. Of een cameraatje die ik op mijn computer aansluit via een van die aansluitingen die ik op jouw ontwerp zie, waarmee ik dan mijn lasnaden en soldeerverbindingen kan controleren. Een precisieboortje (of frees) is nog een optie. Een robotarm die als 3e hand dient voor mijn soldeerwerkjes, in plaats van zo'n "simpel" klemmetje. Een simpel ding als een zaklampje aan een robotarm.

Zo houd je de robotarm multipurpose, en als dat mogelijk zou zijn voor een zacht prijsje zou ik er zeker een van je afnemen.


Dat is wat ik in 5 minuten heb bedacht. Ik heb nog geen robotarm gezien die als doelgroep de hobbyist / kleine bedrijfjes heeft. Mij lijkt het ideaal, en als jij het niet doet ga ik er ooit wel eens iets mee doen

[ Voor 51% gewijzigd door WK100 op 17-07-2015 19:44 . Reden: Leesbaar maken van de tekst ]

[Steve04]

Ik ga eerst en vooral mijn thesis afwerken zodat ik mijn diploma haal en daarna ga ik gewoon werk zoeken. Dit lijkt mij ook de verstandigste keuze. In mijn vrije tijd kan ik dan verder werken aan een tweede prototype van de robotarm. In eerste instantie gewoon uit passie voor ontwerpen, bouwen, elektronica, software,... . Wie weet zit er later misschien toch genoeg potentieel in om het door te drijven naar een product.

[WeeDzi]

dat lijkt mij ook het juiste stappen plan....

begrijp me niet verkeerd hoor ik juich het ontstaan van multifunctionele apparaten voor thuis toe

[Steve04]

Ben dit zonet tegengekomen, een start-up die een low cost robot arm op de markt wil brengen dat in eerste instantie geschikt is voor educatieve doeleinden, kostprijs zou beneden €2000 liggen.

Artikel op 3Ders.org: Automata's low cost 3D printed Eva arm hopes to bring robotics to the masses

Website: automata technologies

[Verwijderd]

Ik denk dat een mooi onderdeel van je thesis zou kunnen zijn om de dynamica van de robotarm te berekenen. Bijvoorbeeld hoeveel versnelling kun je halen, hoeveel kracht en stroom heb je daarvoor nodig, en hoelang gaat een gemiddelde print dan duren.

Mijn grootste zorg is namelijk dat dit veel (en ook echt veeeeel) te traag zal zijn voor 3D printen. 3D printers zijn namelijk bijna helemaal geoptimaliseerd om maar zo weinig mogelijk massa(traagheid) in de kop te hebben, om die zo snel mogelijk te kunnen versnellen. En zelfs daarmee duurt een gemiddeld 3D printje nog zeer lang.

Rmg schreef op vrijdag 17 juli 2015 @ 12:16:
[...]


Autoleveling word appeltje eitje,

Bridges kun je onder een hoek printen dus stijler en steviger.

Daarnaast zit je niet vast aan horizontale gelaagde prints, wat ook je stevigheid kan verhogen.

Gigantisch (rondom) buildplatform wat met een portaal of delta stijl printer niet gaat lukken.

Als je het modulair genoeg opzet kan je het vrij snel ombouwen naar een pick en placer.

Dat zijn wel leuke dingen natuurlijk, maar wat een nachtmerrie gaat het schrijven van een 'slicer' / postprocessor worden om dit te doen. Huur alvast maar wat wiskundigen en software engineers in om dit te maken.

[Verwijderd]

Is uw eindwerk ergens online terug te vinden?
Ik heb geprobeerd op http://lib.ugent.be/ maar zonder de titel te kennen ben ik niet echt ver geraakt...

Ik volg al een tijdje een aantal pogingen op het internet om een robotarm te maken. Het meest geslaagde project tot nu toe vind ik dat van Andreas Hölldorfer: http://diy3dprinting.blog...ntable-robot-arm-for.html