Das Labor für Computerwissenschaften und Künstliche Intelligenz des MIT (CSAIL) hat Xstrings vorgestellt, ein innovatives 3D-Drucksytem, das es ermöglicht, mechanische Geräte mit seilgetriebenen Aktuatoren zu erstellen. Diese Technologie kombiniert fortschrittliche Designsoftware mit spezialisierten Drucktechniken und bietet eine effiziente Lösung zur Herstellung von Objekten, die sich kontrolliert biegen, drehen und falten können.
Druck in einem einzigen Schritt
Eine der herausragendsten Eigenschaften von Xstrings ist seine Fähigkeit, komplette Mechanismen inklusive Kabel und Gelenke in einem einzigen Schritt zu drucken. Unter Verwendung eines Dual-Material-3D-Druckers baut das System die Struktur Schicht für Schicht auf, während die Kabel horizontal integriert werden. Laut Jiaji Li, dem Hauptautor des Projekts, reduziert diese Methode die Produktionszeit um 40 % im Vergleich zu manuellen Montageprozessen.
Haltbarkeit und Effizienz
Die durchgeführten Tests haben gezeigt, dass die mit Xstrings gedruckten Komponenten hoch widerstandsfähig sind. Die Kabel können mehr als 60.000 Zyklen mechanischer Bewegung aushalten, bevor Fehler auftreten. Die Forscher haben festgestellt, dass die optimalen Druckbedingungen bei 260 Grad Celsius und Geschwindigkeiten zwischen 10 und 20 Millimetern pro Sekunde erreicht werden, was eine zuverlässige Herstellung funktionaler Objekte gewährleistet.
Xstrings beschleunigt nicht nur die Produktion, sondern ermöglicht auch Designs, die zuvor unmöglich zu realisieren waren.
Praktische Anwendungen
Das Team hat Xstrings verwendet, um mehrere Prototypen herzustellen, darunter einen gehenden Lizard-Roboter, eine bewegliche Wandskulptur und eine mechanische Greifklaue, die Objekte greifen kann. Die Technologie ermöglicht es den Nutzern, ihre Designs über eine Software anzupassen, die folgendes steuert:
- Bewegungsarten.
- Positionierung der Kabel.
- Gelenkkonfigurationen.
Internationale Zusammenarbeit und Präsentation
Das Projekt Xstrings wurde von einem Postdoc-Stipendium der Universität Zhejiang und dem MIT-GIST-Programm unterstützt. Das Team, bestehend aus Forschern des MIT CSAIL, der Universität Zhejiang und der Tsinghua-Universität, wird seine Fortschritte 2025 auf der Konferenz über menschliche Faktoren in Computersystemen (CHI2025) präsentieren.
Ein Schritt in die Zukunft der Fertigung
Xstrings stellt einen bedeutenden Fortschritt im Bereich des 3D-Drucks dar und bietet eine effiziente und anpassbare Lösung für die Erstellung interaktiver mechanischer Geräte. Diese Technologie verkürzt nicht nur die Produktionszeiten, sondern eröffnet auch neue Möglichkeiten im Design und der Fertigung funktionaler Objekte und markiert einen Meilenstein in der technologischen Innovation.