고객 사례: 3D 프린팅 요트 부품, 올린 자율 항해 팀의 도전 지원

올린 대학(Olin College) 로봇 연구실은 최첨단 기술을 지속적으로 선보이고 있습니다. 마크 원 프린터가 최근 충격 방지 쿼드콥터 착륙 장치 설계에 도움을 주었지만, 그 진정한 다재다능함은 또 다른 분야인 자율 항해에서 빛을 발합니다.

약 5년간 올린 로봇 항해 팀(ORS)은 국제 로봇 항해 레가타(IRSR)용 완전 자율 항해정을 제작해 왔습니다. 그들의 야망은 명확합니다: 대서양을 횡단할 최초의 로봇 선박을 건조하는 것. 올해 팀은 1~2m 프로토타입에서 4m 선피시(Sunfish)급 보트인 엔터프라이즈(Enterprise)로 규모를 키웠습니다.

보트 규모 확대는 상당한 기계적 과제를 안겨줍니다. 더 큰 돛과 무거운 선체는 특히 온타리오 킹스턴에서 열리는 IRSR 대회에서 더 강한 풍압 견딤성을 요구합니다. 로봇 항해정을 작동하려면 키 제어, 돛 수납, 실시간 풍향 감지를 위한 신뢰할 수 있는 시스템이 필요합니다. 소형 프로토타입은 단순한 윈치로 충분했지만, 엔터프라이즈는 돛을 팽팽하게 유지하면서 돌풍 시 풀어주는 정교한 시트 텐셔닝 및 거스트 릴리스 메커니즘이 필요했습니다.

2016년 겨울과 봄, ORS는 6월 초 대회를 위해 엔터프라이즈를 준비하는 집중 제작 일정을 소화했습니다. 팀은 온타리오 호수의 강풍 아래 돛에 수백 파운드의 하중이 걸릴 것으로 예상했습니다. 윈치 시스템이 도르래로 하중을 분산하지만, 액추에이터 마운트는 여전히 돌풍을 견뎌야 했습니다.

액추에이터와 핵심 전자장치는 선수 쪽 방수 포캐슬에 설치되어 공간이 협소했습니다. 빡빡한 일정과 경쟁 과제 속에서 팀은 올린의 마크 원으로 강도와 크기 제약을 동시에 만족하는 맞춤형 리니어 액추에이터 마운트를 출력했습니다.

처음엔 3D 프린팅 브라켓의 생존 가능성을 의심했습니다. 마운트는 충격을 흡수하고 풍압 쇼크에 견디도록 매우 견고해야 했습니다. 데스크톱 마크포지드 프린터로 케블라 섬유를 보강하여 무게 증가 없이 필요한 내구성을 확보했습니다.

신속한 프로토타이핑 덕분에 팀은 일정대로 항해 가능한 설계를 완성했습니다. IRSR 대회에서 엔터프라이즈는 물 위에 떠 있는 최대 선박일 뿐 아니라, 해양 로봇 분야에서 대규모 3D 프린팅의 실현 가능성을 입증했습니다. 보스턴 지역 항해인들은 가까운 미래에 엔터프라이즈를 볼 수 있을 것입니다.

사진 및 이미지 제공: 윌리엄 루(William Lu) 및 올린 로봇 항해 팀.

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