Kuuleirin projektigalleria 2023-2024 

Inspiroidu näistä hämmästyttävistä elinympäristöistä, joita maailmanlaajuiset opiskelijaryhmät ovat suunnitelleet avaruuden tutkimista varten.

3D Printed Wheels for Regolith by Pinewood Panthers

Pinewood American International School Thessaloniki  Thessaloniki-Thessaloniki    Kreikka 14 vuotta vanha   4 / 2 Englanti Kuu



Hankkeen kuvaus

Avaruuslentoihin liittyy laitteiden ja resurssien siirtäminen Maasta, mikä lisää lentojen kustannuksia. Tärkeä osa monia näistä tehtävistä ovat avaruusmönkijät, joiden osat ovat alttiita vaurioitumaan ja jotka on vaihdettava. Curiosity-mönkijän pyörien laajat vauriot ovat tästä hyvä esimerkki. Erityisesti kuun tutkimuksessa tulevissa tehtävissä on mahdollista käyttää paikallisia resursseja, erityisesti kuun regoliittia, laitteiden ja varaosien 3D-tulostamiseen. Tutkijat suunnittelevat jo nyt 3D-tulostuksen käyttöä tulevissa kuuoperaatioissa. Hankkeessamme kehitimme 3D-tulostettuja pyöriä, jotka on räätälöity kuunmönkijöitä varten ja jotka parantavat niiden kykyä kulkea suurempia matkoja pienemmällä energiankulutuksella. Pyörämalliamme voitaisiin käyttää myös rantojen puhdistusmönkijöissä. Tätä tarkoitusta varten kehitimme rantojen puhdistamiseen tarkoitetun 3D-tulostetun hiukkasen, joka sovitettiin kulkuneuvoomme.

Ratkaisumme regoliitin 3D-tulostettujen pyörien käyttämiseksi perustui kahteen jo olemassa olevaan pyörämalliin, joissa käytettiin uria ja meloja. Mela-pyörän toiminta perustuu Newtonin kolmanteen lakiin. Tämän lain mukaan jokaisella toiminnalla on yhtä suuri ja vastakkainen reaktio. Kun ajoneuvon pyörät työntävät hiekkaa vasten, hiekka työntyy takaisin yhtä suurella voimalla vastakkaiseen suuntaan. Urapyörän toiminta perustuu kosketuspinnan maksimointiin. Suurempi kosketuspinta-ala luo enemmän kitkaa pyörän ja maan välille, mikä lisää vetovoimaa ja pitoa. Tavoitteenamme oli luoda malli, jossa yhdistetään näiden kahden pyörän periaatteet, jotta saisimme nopeamman ja paremmin toimivan Roverin. Varmistaaksemme, että saavutimme tavoitteemme, meidän oli testattava niitä. Testausmenetelmää varten sovelsimme eri pyörämalleja Roveriin ja ohjelmoimme moottorin liikkumaan vakionopeudella (75%) 3 sekunnin ajan. Testausalustana oli hieno hiekka, joka simuloi regoliittia. Käytimme neljää eri pyörämallia. Hienopintainen pyörä, mela, urapyörä ja meidän suunnittelemamme pyörä. Kaikkien pyörien halkaisija oli sama, 57 cm, ja kaikkien pyörien leveys oli 2 cm. Varmistaaksemme tarkat tulokset testasimme jokaisen pyörän viisi kertaa mittaamalla lähtöpisteestä pysähtymispisteeseen. Vähiten onnistunut pyörä oli hienohiekkainen pyörä, joka kulki vain 22,4 cm (keskiarvo). Onnistunein pyörä oli suunnittelemamme pyörä, jossa yhdistettiin melat ja ura ja joka kulki 58,5 cm.


#3D-tulostus #Robotiikka

Muut hankkeet