Con una Cube Pro le mani robotiche diventano un gioco da ragazzi

Alessandro Favaro, uno dei commerciali di 3DZ, ci ha segnalato questo case study davvero affascinante legato a un progetto dell’Istituto di Istruzione Superiore “I. Newton” di Camposampiero (PD). Sotto la guida del prof. Maurizio Galeazzo, gli studenti Bordin Gianmarco e Jeremy Baido della 5 B Meccanica/Meccatronica hanno realizzato una mano robotica a controllo remoto usando una stampante 3D della serie Cube. Anche se quello della robotica è un campo in grande espansione per quanto riguarda la stampa 3D “desktop” l’aspetto più significativo è che in questo caso non si tratta di un progetto universitario ma di uno studio condotto con successo da studenti dell’Istituto Tecnico.

Grazie alla disponibilità di stampanti 3D affidabili e sempre più a basso costo come le CubePro (per la quale trovate tutte le informazioni sul sito di 3DZ) infatti, sempre più scuole superiori possono dotarsi, o comunque accedere, alle stampa 3D per dare agli studenti la possibilità di realizzare progetti sempre più avanzati e di familiarizzarsi così con tecnologie che saranno sempre più predominanti nel mondo della manifattura di domani. Questo bagaglio tecnologico-culturale può così completare la formazione degli studenti.

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“I ragazzi volevano realizzare un progetto originale per il loro Esame di Stato e abbiamo deciso di combinare le conoscenze di modellazione 3D ed elettronica per realizzare una mano robotica che si possa controllare in remoto attraverso un guanto,” spiega il prof. Galeazzo. “Io mi sono occupato di seguire gli aspetti di modellazione solida mentre un mio collega prof. Giannino Basso ha seguito gli aspetti relativi ai sistemi di automazione per la parte elettronica. I ragazzi hanno poi effettuato una serie di ricerche e studi di fattibilità e il progetto è stato avviato.”

Il prof. Galeazzo si è occupato anche di seguire l’utilizzo della stampante 3D Cube Pro a due estrusori. Dopo averli modellati in digitale tutti i componenti sono stati stampanti senza particolari difficoltà. Per quanto  riguarda la robotica, la mano usa una scheda Arduino come cervello e una serie di motori microelettrici. Sul guanto in seta sono stati posizionati degli estensimetri elettrici, cioè degli strumenti di misura utilizzati per rilevare piccole deformazioni dimensionali di un corpo sottoposto a sollecitazioni meccaniche. Quando questi estensimetri si allungano e si accorciano inviano dei segnali elettrici di comando alla scheda Arduino. Questa comanda i motori che a loro volta regolano i fili che permettono alla mano di aprirsi e chiudersi.

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Muovendo le varie falangi e il polso la mano robotica è in grado di effettuare una stretta forte abbastanza per afferrare una palla da tennis. “Manca solo il braccio e volendo si potrebbe abbastanza facilmente realizzare anche il gomito e la spalla,” spiega il Professor Galeazzo. “Poi basterebbe estendere i sensori fino ad integrare tutto l’arto. Tutto questo non era possibile fino a pochi anni fa e in effetti non sarebbe stato possibile senza una stampante 3D.”

Il progetto della mano robotica è piaciuto così tanto ai docenti che ai ragazzi che si sono già messi all’opera su un nuovo progetto ancora più affascinante: ricostruire il meccanismo della Macchina di Anticitera, il più antico calcolatore meccanico costruito dall’uomo. “I modelli digitali esistono già,” spiega ancora il professore, “comunque ricreeremo un nostro modello usando programmi CAD e poi realizzeremo il prototipo solido.”

Secondo il professore le stampanti 3D sono oggi fondamentali per affrontare complessi progetti di prototipazione sia livello scolastico che industriale, in effetti, molti istituti si stanno già attrezzando o lo faranno presto. Inoltre sono fondamentali per preparare i ragazzi al mondo del lavoro. “Abbiamo recentemente visitato un’azienda locale che produce pompe per acquari e anche loro fanno un uso intensivo di tutte le nuove tecnologie 3D: scanner 3D per il reverse engineering, software di modellazione 3D per realizzare ricambistica e nuovi componenti e stampanti 3D per renderli solidi e per creare nuovi prototipi.”

Solo nella zona di Padova ci sono migliaia di aziende che realizzano oggetti tramite stampi a iniezione e per le loro poter effettuare localmente una “prova di stampa” di un nuovo prototipo offre vantaggi enormi in termini di risparmi economici e temporali. “Avere il progetto su uno schermo o su un foglio di carta è una cosa – conclude il prof. Galeazzo – avere il prototipo in mano in tempi brevi e a costi bassi cambia tutto.” Imparare a farlo già dalla scuola non ha prezzo.

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