Druk 3D, elektronika, mechanika i programowanie – te technologie połączył w swojej pracy inżynierskiej Michał Konieczny, absolwent automatyki i robotyki na Politechnice Opolskiej. Efektem jest interaktywny model szkieletu Tyrannosaurus rex w skali 1:20, który potrafi rozpoznawać obiekty i śledzić ich ruch.
Szkielet Tyrannosaurus rex w skali 1:20 został wydrukowany w technologii 3D z materiału PLA.
– W ramach pracy inżynierskiej zmodyfikowałem każdy element konstrukcji, aby możliwe było zastosowanie napędów i uzyskanie realistycznego ruchu – wyjaśnia inż. Michał Konieczny, absolwent kierunku automatyka i robotyka.
Robot może pracować w dwóch trybach. Pierwszy to sterowanie ręczne z wykorzystaniem kontrolera i joysticka. W trybie automatycznym kamera oraz system wizyjny wykrywają wybrany obiekt i śledzą jego położenie. Na podstawie analizy obrazu układ sterowania kieruje serwonapędami, dzięki czemu model podąża za obserwowanym obiektem.
– Interaktywność tego rozwiązania polega na możliwości reagowania robota na otoczenie. Obecnie system jest przygotowany do śledzenia makiety kości, jednak dzięki odpowiedniej konstrukcji programowej można go łatwo przystosować do rozpoznawania innych obiektów, na przykład twarzy lub sylwetki człowieka. Model ma także duży potencjał edukacyjny i może znaleźć zastosowanie jako interaktywny eksponat muzealny. Sam szkielet został wiernie odwzorowany zgodnie z budową biologiczną dinozaura, a zastosowane rozwiązania mechaniczne pozwalają nadać mu naturalny ruch – dodaje autor projektu.
Realizacja pracy wymagała połączenia wielu kompetencji: od projektowania mechanicznego, przez druk 3D, po elektronikę i programowanie.
– Najwięcej satysfakcji dał mi druk 3D, którym zajmuję się również zawodowo i hobbystycznie. Cieszyła mnie możliwość stworzenia tak dużego i złożonego modelu. Oprócz samego szkieletu wykonałem także elementy elektroniczne, między innymi płytkę PCB, do której podłączone są serwonapędy i układ sterowania. Podstawa płytki została wydrukowana, następnie naniosłem ścieżki, przykleiłem taśmę miedzianą oraz zamontowałem i polutowałem wszystkie komponenty – mówi inż. Michał Konieczny.
Jak podkreśla promotor pracy, projekt stanowi przykład nowoczesnego, interdyscyplinarnego podejścia do inżynierii.
– Praca inżynierska pana Michała była wymagającym projektem łączącym mechanikę, elektronikę, automatykę i programowanie. Wyzwaniem było nie tylko wykonanie ruchomej konstrukcji, ale także zaprojektowanie układu sterowania oraz systemu wizyjnego umożliwiającego rozpoznawanie i śledzenie obiektów. Istotnym elementem było również dostosowanie modelu 3D do potrzeb konstrukcji mechanicznej, zaprojektowanie napędów oraz przygotowanie algorytmów sterowania. Projekt pokazuje, jak można wykorzystać nowoczesne technologie, takie jak druk 3D i sztuczna inteligencja, do tworzenia rozwiązań znajdujących zastosowanie między innymi w edukacji oraz interaktywnych ekspozycjach muzealnych. To bardzo dobra i ambitna praca inżynierska, wymagająca dużego zaangażowania i wiedzy z wielu dziedzin – podkreśla dr inż. Paweł Majewski z Wydziału Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki Politechniki Opolskiej.
