3D Printed Wheels for Regolith by Pinewood Panthers
Pinewood Amerikos tarptautinė mokykla Salonikuose Tesalonikai-Tesalonikai Graikija 14 metų 4 / 2 Anglų kalba Mėnulis
Projekto aprašymas
Vykdant kosmines misijas reikia perkelti įrangą ir išteklius iš Žemės, o tai didina misijų sąnaudas. Svarbus daugelio šių misijų komponentas yra roveriai, kurių dalys gali būti sugadintos ir turi būti keičiamos. Geras pavyzdys - dideli roverio "Curiosity" ratų pažeidimai. Konkrečiai Mėnulio tyrimams perspektyvus būsimų misijų sprendimas apima vietinių išteklių, visų pirma Mėnulio regolito, panaudojimą įrangos ir atsarginių dalių 3D spausdinimui. Mokslininkai jau planuoja 3D spausdinimą naudoti būsimose Mėnulio misijose. Savo projekte sukūrėme 3D spausdintuvu atspausdintus ratus, pritaikytus Mėnulio roveriams, pagerinančius jų gebėjimą įveikti didesnius atstumus su mažesnėmis energijos sąnaudomis. Mūsų sukurtas ratų dizainas taip pat galėtų būti naudojamas paplūdimių valymo roveriuose. Šiuo tikslu sukūrėme paplūdimių valymo 3D spausdintuvu atspausdintą dalelę, kuri buvo pritaikyta mūsų roveriui.
Mūsų sprendimas naudoti regolito 3D spausdintuvu atspausdintus ratus buvo pagrįstas dviem jau egzistuojančiais ratų dizainais, kuriuose naudojami grioveliai ir mentelės. Lopetinio rato funkcija pagrįsta 3-iuoju Niutono dėsniu. Šis dėsnis teigia, kad kiekvienam veiksmui yra lygiavertė ir priešinga reakcija. Transporto priemonės ratams stumiant smėlį, smėlis tokia pat jėga stumiamas atgal priešinga kryptimi. Griovelio rato funkcija pagrįsta maksimaliu kontaktinio paviršiaus didinimu. Padidėjus kontaktiniam plotui, tarp rato ir žemės atsiranda didesnė trintis, todėl padidėja sukibimas ir sukibimas. Mūsų tikslas buvo sukurti konstrukciją, kurioje būtų sujungti šių dviejų ratų principai, kad turėtume greitesnį ir geriau veikiantį roverį. Kad įsitikintume, jog pasiekėme savo misiją, turėjome juos išbandyti. Taikydami bandymų metodą, ant roverio pritaikėme skirtingas ratų konstrukcijas ir užprogramavome variklį judėti standartiniu greičiu (75%) 3 sekundes. Bandymų aikštelė buvo smulkus smėlis, imituojantis regolitą. Naudojome keturias skirtingas ratų konstrukcijas. Smulkaus paviršiaus ratą, irklinį, griovelio ir mūsų dizainą. Visų ratukų skersmuo išliko vienodas - 57 cm, o visų ratukų plotis - 2 cm. Siekdami užtikrinti tikslius rezultatus, kiekvieną ratuką išbandėme penkis kartus, matuodami nuo pradžios iki pabaigos taško. Mūsų mažiausiai sėkmingas buvo smulkaus smėlio ratas, nuvažiavęs tik 22,4 cm (vidurkis). Sėkmingiausias buvo mūsų sukurtas ratas, kuriame buvo sujungtos mentelės ir griovelis, nuvažiavęs 58,5 cm.
#3D spausdinimas #Robotika
Kiti projektai