3D প্রিন্টিং পদ্ধতি আপনার জন্য চলমান বস্তুকে একত্রে সংযুক্ত করে

মানুষের তরল, সুনির্দিষ্ট নড়াচড়ার প্রতিলিপি করে এমন ডিভাইস তৈরি করা কঠিন, কিন্তু আমরা যদি কয়েকটি (আক্ষরিক) স্ট্রিং টানতে পারি তবে এটি পরিবর্তন হতে পারে।

অন্তত, এটি “কেবল-চালিত” প্রক্রিয়াগুলির পিছনে ধারণা যেখানে একটি বস্তুর মাধ্যমে একটি স্ট্রিং চালানো বস্তুর বিভিন্ন অংশে সুবিন্যস্ত গতি তৈরি করে। একটি রোবোটিক আঙুল নিন, উদাহরণস্বরূপ: আপনি এই বস্তুর আঙ্গুলের দিকে তালু দিয়ে একটি কেবল চালাতে পারেন এবং তারপরে একটি কার্লিং গতি তৈরি করতে এটি টানতে পারেন।

যদিও কেবল-চালিত মেকানিজমগুলি কোনও বস্তুকে মোচড়, বাঁক বা বাঁকানোর জন্য রিয়েল-টাইম গতি তৈরি করতে পারে, তবে তাদের হাতে একত্রিত করা জটিল এবং সময়সাপেক্ষ হতে পারে। প্রক্রিয়াটিকে স্বয়ংক্রিয় করার জন্য, এমআইটির কম্পিউটার সায়েন্স অ্যান্ড আর্টিফিশিয়াল ইন্টেলিজেন্স ল্যাবরেটরি (সিএসএআইএল) এর গবেষকরা “এক্সস্ট্রিংস” নামে একটি অল-ইন-ওয়ান 3D প্রিন্টিং পদ্ধতি তৈরি করেছেন। পার্ট ডিজাইন টুল, পার্ট ফেব্রিকেশন মেথড, XStrings সমস্ত টুকরো একসাথে এম্বেড করতে পারে এবং একটি ক্যাবল-চালিত ডিভাইস তৈরি করতে পারে, একটি বায়োনিক রোবট একত্রিত করার সময়, একটি আর্ট ইনস্টলেশন তৈরি করতে বা একটি গতিশীল ফ্যাশন ডিজাইনে কাজ করার সময় সময় বাঁচায়।

2025 সালের কনফারেন্স অন হিউম্যান ফ্যাক্টরস ইন কম্পিউটিং সিস্টেমে (CHI2025) উপস্থাপিত একটি গবেষণাপত্রে, গবেষকরা ইস ব্যবহার করেছেন।

এই আকর্ষণীয় প্রক্রিয়াগুলি তৈরি করতে, XStrings ব্যবহারকারীদের একটি সফ্টওয়্যার প্রোগ্রামে তাদের ডিজাইনগুলিকে সম্পূর্ণরূপে কাস্টমাইজ করার অনুমতি দেয়, সেই সৃষ্টিকে জীবন্ত করার জন্য একটি মাল্টি-মেটেরিয়াল 3D প্রিন্টারে প্রেরণ করে। আপনি স্বয়ংক্রিয়ভাবে একটি ডিভাইসের সমস্ত অংশ তাদের পছন্দসই অবস্থানে এক ধাপে মুদ্রণ করতে পারেন, এর মধ্যে দিয়ে চলমান তারগুলি এবং জয়েন্টগুলি যা এটির উদ্দেশ্যমূলক গতি সক্ষম করে।

MIT CSAIL postdoc এবং প্রধান লেখক জিয়াজি লি বলেছেন Xstrings প্রকৌশলীদের সময় এবং শক্তি বাঁচাতে পারে, ম্যানুয়ালি কাজ করার তুলনায় মোট উৎপাদন সময় 40 শতাংশ কমিয়ে দেয়। “আমাদের উদ্ভাবনী পদ্ধতি যে কাউকে একটি ডেস্কটপ দ্বি-পদার্থ 3D প্রিন্টার দিয়ে কেবল-চালিত পণ্যগুলি ডিজাইন এবং তৈরি করতে সাহায্য করতে পারে,” লি বলেছেন৷

কেবল-চালিত নির্মাণে একটি নতুন মোড়

XStrings প্রোগ্রাম ব্যবহার করার জন্য, ব্যবহারকারীরা প্রথমে নির্দিষ্ট মাত্রা সহ একটি নকশা ইনপুট করে, যেমন একটি আয়তক্ষেত্রাকার ঘনক্ষেত্র প্রতিটির মাঝখানে একটি গর্ত সহ ছোট ছোট টুকরোগুলিতে বিভক্ত। তারপরে আপনি বিভিন্ন “প্রিমিটিভস” নির্বাচন করতে পারেন এর অংশগুলি কোন পথে চলে তা চয়ন করতে: বাঁক, কুণ্ডলী (একটি স্প্রিংয়ের মতো), ঘোরানো (স্ক্রুগুলির মতো), বা সংকুচিত – এবং এই গতিগুলির কোণ।

আরও বিস্তৃত সৃষ্টির জন্য, ব্যবহারকারীরা গতির আকর্ষণীয় সমন্বয় তৈরি করতে একাধিক আদিমকে অন্তর্ভুক্ত করতে পারে। আপনি যদি একটি খেলনা সাপ তৈরি করতে চান, আপনি একটি “চেইন” কম্বো তৈরি করতে একাধিক মোড় যোগ দিতে পারেন, যেখানে একটি দড়ি গতির একটি ক্রম চালায়। রোবোটিক ক্লো তৈরি করতে, দলটি “সমান্তরাল” সংমিশ্রণে একাধিক তারগুলি এম্বেড করেছে, যেখানে প্রতিটি আঙুল একটি মুষ্টিতে বন্ধ করতে সক্ষম করার জন্য একাধিক তারের এমবেড করা হয়েছে।

তারের চালিত মেকানিজম যেভাবে চলে তার সূক্ষ্ম সুর করার পাশাপাশি, XStrings কীভাবে তারগুলিকে বস্তুর মধ্যে একত্রিত করা হয় তাও সহজতর করে। ব্যবহারকারীরা “অ্যাঙ্কর” (টার্মিনেশন পয়েন্ট), “থ্রেডেড এলাকা” (বা কর্ডটি যে কাঠামোর মধ্য দিয়ে যায় সেই কাঠামোর মধ্যে গর্ত) এবং “উন্মুক্ত বিন্দু” (যেখানে আপনি ডিভাইসটি পরিচালনা করতে টানবেন) কোথায় অবস্থিত তা সহ কর্ডগুলিকে কীভাবে সুরক্ষিত করতে হবে তা চয়ন করতে পারেন। উদাহরণস্বরূপ, একটি রোবট আঙুল দিয়ে, আপনি আঙুলের ডগায় অবস্থিত একটি নোঙ্গর বেছে নিতে পারেন, আঙুলের মধ্য দিয়ে যাওয়া একটি তার এবং অন্য প্রান্তে একটি টান ট্যাগ খোলা থাকে।

XStrings স্বয়ংক্রিয়ভাবে স্থিতিস্থাপক, অনুগত বা যান্ত্রিক উপাদান স্থাপন করে বিভিন্ন যৌথ নকশা সমর্থন করে। এটি ডিভাইসের পছন্দসই গতি পূরণ করার সাথে সাথে তারেরটিকে প্রয়োজন অনুসারে ঘোরাতে দেয়।

রোবোটিক্স, শিল্পকলা এবং এর বাইরেও অনন্য ডিজাইনের ড্রাইভিং

একবার ব্যবহারকারীরা কেবল-চালিত আইটেমের জন্য তাদের ডিজিটাল ব্লুপ্রিন্ট অনুকরণ করে, তারা উত্পাদনের মাধ্যমে এটিকে জীবন্ত করে তুলতে পারে। XStrings আপনার ডিজাইনকে একটি ফিউজড ডিপোজিশন মডেলিং 3D প্রিন্টারে পাঠাতে পারে, যেখানে প্লাস্টিক একটি অগ্রভাগে গলিয়ে ফিলামেন্টগুলি ঢোকানোর আগে স্তরে স্তরে কাঠামো তৈরি করতে পারে৷

XStrings অনুভূমিকভাবে তারের স্থাপন এবং তাদের চারপাশে তৈরি করতে এই প্রযুক্তি ব্যবহার করে। তাদের পদ্ধতি সফলভাবে তারের চালিত প্রক্রিয়া মুদ্রণ করবে তা নিশ্চিত করার জন্য, গবেষকরা সাবধানে তাদের উপকরণ এবং মুদ্রণের শর্তগুলি পরীক্ষা করেছেন।

উদাহরণস্বরূপ, গবেষকরা দেখেছেন যে 60,000 বারের বেশি একটি যান্ত্রিক যন্ত্র দ্বারা উপরে এবং নীচে টানার পরেই তাদের স্ট্রিংগুলি ভেঙে যায়। অন্য একটি পরীক্ষায়, দলটি দেখেছে যে 260 °C এ 10-20 মিলিমিটার প্রতি সেকেন্ডের গতিতে মুদ্রণ করা তাদের অনেক সৃজনশীল বস্তু তৈরি করার জন্য আদর্শ ছিল।

“এমনকি বহির্জাগতিক ঘাঁটির মতো অত্যন্ত সীমাবদ্ধ পরিবেশেও।”

দলের দৃষ্টিভঙ্গি তারের চালিত বস্তুর নির্মাণে মহান নমনীয়তা এবং উল্লেখযোগ্য গতি প্রচার করে। এটি এমন বস্তু তৈরি করে যা বাইরের দিকে শক্ত, কিন্তু ভিতরে নরম এবং নমনীয়; ভবিষ্যতে, তারা মানুষের চামড়া এবং হাড়ের মতো বাইরের দিকে নরম কিন্তু ভিতরে শক্ত এমন বস্তুর বিকাশের কথা বিবেচনা করতে পারে। তারা আরও নমনীয় তারগুলি ব্যবহার করার কথাও বিবেচনা করছে, এবং কেবল তারগুলিকে অনুভূমিকভাবে প্রিন্ট করার পরিবর্তে, কৌণিক বা এমনকি উল্লম্ব তারগুলি এম্বেড করার চেয়েও।

লি ঝেজিয়াং ইউনিভার্সিটির মাস্টার্সের ছাত্র শুয়ু ফেং-এর সাথে পেপারটি লেখেন; ইউজিয়া লিউ, সিংহুয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের মাস্টার ছাত্র; গুয়ানুন ওয়াং, ঝেজিয়াং বিশ্ববিদ্যালয়ের সহকারী অধ্যাপক এবং সাবেক এমআইটি মিডিয়া ল্যাব পরিদর্শনকারী গবেষক; এবং তিনজন CSAIL সদস্য: ম্যাক্সিন পেরোনি-স্কার্ফ, ইলেকট্রিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং এবং কম্পিউটার সায়েন্সে এমআইটি পিএইচডি ছাত্র; এমিলি গুয়ান, একজন পরিদর্শনকারী গবেষক; এবং সিনিয়র লেখক স্টেফানি মুলার, TIBCO ক্যারিয়ার ডেভেলপমেন্ট অ্যাসোসিয়েট প্রফেসর এবং MIT-এর ইলেকট্রিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং এবং কম্পিউটার সায়েন্স অ্যান্ড মেকানিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং বিভাগের HCI ইঞ্জিনিয়ারিং গ্রুপের নেতা।

এই গবেষণাটি আংশিকভাবে, Zhejiang University এবং MIT-GIST প্রোগ্রামের পোস্টডক্টরাল রিসার্চ ফেলোশিপ দ্বারা সমর্থিত ছিল।