دو شرکت اتودسک و MX3D همکاری خود را برای ساخت روباتی آغاز کردهاند که میتواند زیرساختهای یک شهر را در محل و بدون دخالت انسان و با استفاده از پرینتر سه بعدی، پیادهسازی کند.
در سال ۲۰۱۷، طراح هلندی به نام یوریس لارمن، روباتی را به ساحل کانال آبی آمستردام خواهد برد. او فقط روبات را روشن خواهد کرد و خواهد رفت. وقتی او بعد از دو ماه بازگشت، هلند صاحب پلی جدید و منحصربهفرد خواهد شد که با یک قوس فلزی بر روی آب چاپشده است. این کار صرفاً تحقیقی برای اثبات یک طرح مفهومی نیست بلکه وقتی به پایان برسد، پلی قدرتمند مشابه دیگر پلها ساخته خواهد شد که عابرین پیاده میتوانند دههها روی آن رفتوآمد کنند.
برای محقق شدن این رؤیا، لارمن شرکت تحقیقاتی MX3D را تأسیس کرده است. تخصص این شرکت ساخت روباتهای شش محوری است که میتوانند فلز و رزین را در هوا بهصورت سهبعدی چاپ کنند. این فناوری امکان ساخت سازههایی با مقیاس بزرگ و زیرساختهایی با دقت بالا را به وجود آورده است. تحولی اساسی در صنعت ساختوساز که موقعیتهای ارزشمند فراوانی را برای طراحیهای جدید ایجاد میکند.
پروژه MX3D صرفا یک طرح مفهومی پیشرفته نیست، بلکه واقعا یک طرح عملی است.
در فوریه سال ۲۰۱۴، لارمن قابلیت سیستم MX3D را با به نمایش گذاشتن چاپ یک سازه فلزی در هوا نشان داد. ولی بههرحال چاپ یک پل در بیرون، چالشی متفاوت با چاپ یک سازه در آزماشگاه خواهد بود. طبق گفته لارمن:
با خودمان فکر کردیم که شاخصترین چیزی که میتوانیم در معرض عموم چاپ کنیم، تا بتوانیم قدرت فناوری مان را نشان دهیم چیست؟ با توجه به این سوال و شرایط جغرافیایی کشور هلند، ساخت پلی بر روی کانال قدیمی شهر انتخاب خوبی بود. نه تنها از جنبه عمومی و تبلیغاتی ، بلکه میدانستیم که اگر MX3D بتواند پلی را در هوا بسازد، قادر به ساخت هر سازه ی دیگری خواهد بود.
این پل بعد از اتمام حدود ۷ متر طول خواهد داشت، قادر به تحمل رفت و آمد معمول آمستردام است و طرحی زیبا و پیچیده خواهد داشت که بسیار دستسازتر از پل های دیگر به نظر میرسد. چاپ سه بعدی امکان کنترل دقیق و ریز جزییات را میدهد ولی این امکان در تولید صنعتی وجود ندارد. طرحهایی که با این روش اجرا میشوند میتوانند بسیار پیچیده و زیبا و دارای ظاهری خاص باشند.
بسیاری از چاپگر های سه بعدی از رزین یا پلاستیک برای ساخت اشیا استفاده میکنند؛ ولی MX3D از نوعی کامپوزیت فولادی که توسط دانشگاه دلفت ساخته شده، استفاده می کند. استحکام این کامپوزیت به اندازه فولاد معمولی است که می تواند ذره به ذره توسط چاپگر سه بعدی استفاده شود و نتیجه آن چاپ پلی فولادی به قدرت سایر پل های معمولی است.
به گفته لارمن، این چاپگر شباهت چندانی با makerbot یا پرینترهای سه بعدی رومیزی ندارد. برای مثال این چاپگر بستر مشخصی ندارد و شبیه یک قطار حرکت می کند، با این تفاوت که به جای حرکت روی ریل ، می تواند مسیر خود را همچنان که جلو می رود بسازد. یک فناوری چاپ جدید که بیشتر شبیه جوش کاری است تا تزریق پلاستیک و این بدان معنی است که مسیر چاپگر در هر جهتی میتواند پیش رود. نه تنها در جهت افقی، بلکه به صورت عمودی یا مورب . در نتیجه این امکان را به MX3D می دهد که شکافهایی مانند فاصله بین دو دیوار یا پستیهای اطراف یک رودخانه را با چاپ یک مسیر طی کند و این مهارتی مهم و الزامی برای روباتی است که می خواهد یک پل یا هر سازه بزرگی را به صورت سه بعدی چاپ کند.
اگر MX3D بتواند پلی را در هوا بسازد ، می تواند هر چیز دیگری را بسازد
لارمن در این مسیر تنها نیست، او به شرکت نرم افزاری معماری و مهندسی اتودسک روی کرده تا بتواند نیروی لازم را برای اتمام پروژه بدست آورد. اتودسک حاضر به همکاری با MX3D شده است چراکه میتواند به رفع مشکلات کلی مربوط به چاپگرهای سه بعدی کمک کند.
بیشتر چاپهای سه بعدی در بستری مناسب و در شرایطی پایدار و کنترل شده انجام میشوند، بااینحال باز هم خطا رخ میدهد. اگر قطره ای پلاستیک در جایی اشتباه اضافه شود ، قطره بعدی نیز در جایی اشتباه قرار میگیرد، چون چاپگر نمیداند چگونه آن را اصلاح کند. نتایج این خطاها یا خندهدار است و یا بسیار وحشتناک و این چیزی نیست که در ساخت پلی برای رفت و آمد واقعی مردم میخواهیم.
از آن جایی که MX3D این پل را در معرض عموم خواهدساخت، روبات نیاز به توانایی اصلاح خطاهایی را در ابعاد وسیع خواهد داشت و باید بتواند خطای ناشی از انبساط فلز درتغییرات دما را کنترل کند و حتی پرتاب بطریهای نوشابه به روبات توسط کودکان را تحمل کند.
به گفته کانتی:
روبات ها همیشه فرض میکنند که جهان بیرون به صورت ایده آل و مطلق است، حتی اگر واقعا آن طور نباشد.
این واقعیت ما را مجبور میکند تا طوری آنها را برنامهریزی کنیم که بازخورد لحظهای داشتهباشند و به صورت آنی خود را با شرایط تطبیق دهند، حتی اگر وقوع شرایط از قبل پیش بینی نشدهباشد. این چالش بزرگی است، ولی از نظر شرکت اتودسک ارزش حل کردن را دارد. نه تنها به این خاطر که حل این مساله موجب پیشرفت هایی در زمینه چاپگرهای سه بعدی میشود، بلکه درهایی را به سمت آیندهای شگفتانگیز خواهدگشود.
به گفته کانتی:
روزی را تصور کنید که جایی برویم، روبات ها را رها کرده و برگردیم و بعد از دو ماه شاهد سازههای عظیمی در آن جا باشیم که بدون حتی کوچکترین دخالتی از سوی انسان ساخته شدهاند!
پروژه پل MX3D نه تنها فرصتی برای اتودسک است که قدرت خود را در هوش مصنوعی به رخ بکشد، بلکه میتواند نتایج بدست آمده را در دنیای واقعی محک کند.
زمانی که طی دو ماه ساخت این پل (که هنوز نه نامی برای آن انتخاب شده و نه محل دقیق آن مشخص است) در پاییز ۲۰۱۷ به پایان برسد، اولین قدم به سوی آینده برداشته میشود. در صورت عملی شدن این طرح چه کسی میداند گام بعدی چیست؟ شاید۱۰ سال بعد شاهد آسمانخراشهایی باشیم که توسط چاپگرهای سه بعدی سوار بر جرثقیلهای غول پیکر ساخته شده باشند.
چالش های پیش رو همچنان بزرگ است و با وجود همکاری با برخی از بهترین شرکت های مهندسی و پل سازی در صنعت و انجام بسیاری از تست ها، تا زمانی که این طرح واقعا عملی نشود MX3D نمیتواند مطمئن شود که این طرح بلند پروازانه جواب میدهد یا نه. با اینکه دوسال تا آماده شدن پروژه زمان مانده، ولی مسایل زیادی وجود دارند که بستگی به آماده شدن این طرح دارد و می تواند پیشرفتهای بزرگی را در سایر حوزهها موجب شود. بگذریم از اینکه مهندسین اتودسک و MX3D نخستین کسانی هستند که بر روی اولین پل چاپ شده سه بعدی در جهان راه خواهند رفت.