Городские профессии: разработчик 3d-принтера

Можно ли в Саранске сделать фигурку со своим лицом

Как мы это сделали
Американские и британские программисты научились печатать еду и на полном серьезе замахиваются на 3D-печать домов. В Саранске достаточно своей еды со вкусом пластика и зданий, которые не радуют, но разработчики 3D-принтера у нас тоже есть — и недавно они собрали на Бумстартере 944 360 рублей на производство собственного 3D-принтера «Эрьзя». Команда работает на базе Центра молодежного инновационного творчества в МГУ — там «Рейтинги» и встретились с основателем и идейным вдохновителем проекта Алексеем АЛЕКСЕЕВЫМ.

alexeev_ex

О себе

Сейчас я учусь на первом курсе в магистратуре Института электроники и светотехники. До «Эрьзи» у меня было много проектов, самый первый — Smart Box: мы создали модуль, который с помощью звонка мог запустить компьютер в другом городе, чтобы потом можно было к нему подключиться с помощью приложений для удалённого доступа, например, TeamViewer. Проект реализовали, но распространения он не получил.
Еще делали кликер для студентов и преподавателей. Например, идут занятия в аудитории, нужно провести тест или опрос. Чтобы решить проблему с поднятием рук и поиском листочков, мы решили автоматизировать процесс: раздать каждому кликер или установить приложение для телефона, чтобы студент смог выбрать ответ. В конце занятия лектор анализирует полученные ответы, вся статистика наглядна, сразу видно, кто и как усвоил тему. В Штатах подобная система реализована, мы хотели сделать похожее.

Мы постоянно учимся и придумываем что-то новое, не опираясь на готовые методики и не основываясь на фактах, которые принято считать нормой — эти нормы мы сами для себя создаем

О команде

Команда небольшая, так что я одновременно за руководителя, инженера-схемотехника и инженера-программиста. У всех узкая специализация, ребята действительно отлично знают свою тему, а я пытаюсь вникнуть во все сразу — так и работаем. Еще у нас есть программист на фрилансе — раз в пару дней встречаемся, обсуждаем рабочие моменты.
Работа складывается не по офисной схеме, когда я — босс, а остальные подчиненные: над проектом работаем все вместе. Не хватает только сборщиков — сейчас ищем людей, готовых собирать принтеры, которые нам надо отправить спонсорам, поддержавшим нас на Бумстартере.

О робототехнике

Одно время я серьезно увлекался робототехникой, искал в сети информацию о новинках в мировых технологиях. Мне понравился насекомообразный робот-гексапод с шестью конечностями. На «лапках» у него было три степени свободы, 18 двигателей... Захотелось его собрать. Заказал материалы, моторы, платы, и в итоге робот, конечно, подавал признаки жизни, но получилось не совсем то, что я хотел.
На весеннем хакатоне идея воплотилась — сложилась удачная команда, и мы полностью собрали робота за 48 часов. У него даже был простейший искусственный интеллект — он мог случайно выбирать направление движения, анализировал расстояние до препятствий и обходил их. Идея тоже не нашла применения, но были варианты использовать его в разведке, например. Правда, это не рентабельно, ресурсоемко: использовать роботов на колесах или гусеницах выгоднее.
В общем, у нас набралась база проектов, и мы решили удариться в бизнес. Сейчас активнее всего развивается 3D-принтер. Этот проект интересен и как хобби, и как источник заработка.

Зачем искать работу, если можно создать работу самому себе?

printer
Туловище Дарта Вейдера, полилактид ,толщина слоя 200 микрон

Об идее

Вообще не было задачи создать принтер. Но со временем выяснилось, что с ними серьезная проблема — то нельзя найти принтер по нормальной цене, то не устраивает качество. Получается, потребность растет, а достойных моделей нет. И с января мы начали работу.

Область печати: высота 30 см, диаметр — 180, цилиндрическая система координат. В этой области наш принтер может создать любую модель

О названии

Над названием мы думали месяца три. Хотелось вдарить патриотизм и сделать что-то русское. Сначала остановились на названии «Сварог» — бог-кузнец, но выяснилось, что название в России уже запатентовано, пришлось отказаться. А потом вспомнили про Эрьзю — он одновременно и скульптор, известный всему миру, и наш земляк. Провели соцопрос, «Эрьзя» был одним из шести вариантов — и люди его выбирали. Оставалось дело за малым — получить разрешение и «добро» от музея.

printer2
Венера Милосская, полилактид, толщина слоя 100 микрон, высота — 28 см

О принтере

В основе — система Delta Bot на базе Kassel, переделанная под наше видение. Мы поняли все ее недостатки и в ходе работы довели до ума.
В модели, продвигаемой на Бумстартере, было много пластика, стыдно отправлять ее в таком виде, так что мы решили доработать принтер — заменили пять пластиковых модулей на алюминиевые. Пластиковыми остались только приборная панель и нижние уголки. Потом пришло понимание, как добавить подогрев нижней платформы. Изначально это казалось невозможным — вся электроника и так сосредоточена под печатающей поверхностью, и мы прогнозировали, что если добавить туда ещё и комфортку, которая держит температуру 110 градусов, то всё просто сплавится. Сейчас нашли решение — спонсоры просили о такой фишке, да и мы сами понимали, что без него нельзя. Теперь можно будет печатать еще и из АБС-пластика, не только из полилактида.

О технологии

Постараюсь максимально понятно объяснить: берется цифровая модель, обрабатывается специальной программой-«слайсером» — разрезается на кординаты и преобразуется в цифровой G-код, понятный 3D-принтеру. Получается последовательность команд, которые указывают 3D-принтеру координаты. Они обрабатываются инверсной кинематикой и указывают, на какой градус вращать каждый мотор и с какой скоростью выдавливать пластик из печатающей головки. Принтер работает, например, с полилактидом (PLA) и теперь ещё с акрилонитрилбутадиенстиролом (ABS).
На заводах его плавят, вытягивают экструдерами в нить и наматывают на катушки. В этом виде пластик готов для использования в 3D-печати. Катушку заправляют в принтер — и все. Печатающая головка экструдирует нить и с помощью инверсной кинематики воссоздает координаты цифровой модели.

На российском рынке разные цены на расходники для печати, катушки пластика российских производителей стоят от 700 до 1 500 рублей за 750 граммов

Об адаптации

Еще мы добавили автокалибровку — вообще не понимаю, как производители не добавляют это во все модели. Обычному человеку разобраться будет непросто, по-любому нужны инженерные навыки. А мы хотим максимально упростить работу пользователю, чтобы каждый по нашей инструкции мог все настроить — понадобится только задать две команды в g-code — g29, g30, и принтер сам все сделает.

Если люди не понимают, для чего им это нужно, то и покупать вещь тоже не будут. А нам удалось донести идею, для каких задач используется 3D-принтер, так что сейчас у нас 26 заказов

О моделировании

Мы не занимаемся софтом для моделирования, но можно самим сделать модель в 3DMax или Blender, например. Программ хватает, главное, чтобы модель была в stl-формате.
К тому же в интернете огромная библиотека 3D-моделей — можно найти что угодно и подогнать под нужный размер. Существует софт, который может воссоздать черты лица по двум фотографиям, в США это вообще очень популярная тема — люди заказывают фигурки со своим лицом.

printer1
Каркасный череп — держатель для карандашей, полилактид, толщина слоя 200 микрон

О просьбах

Помню, мама попросила сделать ей мыльницу — ну как тут отказать? Сделал, стоит уже полгода, не развалилась, функцию свою выполняет. Еще распечатал цветочные горшки, для бабушки сделал вазу для цветов. Друзья просили сделать игрушки для детей.

О будущем

Тема с печатью домов мне очень нравится — она действительно интересна, правда, пока плохо отлажена. Мне кажется, что печатать дома — это быстро и практично, но над этим еще надо работать. Пока не знаю, в каком направлении — если бы знал, вплотную занялся бы этой идеей.
Мой прогноз таков: бум на принтеры случится через 2–3 года. Пока эта тема не так распространена, потому что для повсеместной работы с 3D-принтерами чего-то не хватает — и непонятно, чего именно. Но когда это «что-то» найдут — бум обязательно произойдет.

Поделитесь статьей с друзьями в соцсетях: