El laboratorio de campo de diseño generativo de Autodesk está preparado para el futuro de la robótica

La fabricación robótica continúa creciendo y evolucionando a un ritmo extremadamente rápido. Las nuevas oportunidades incluyen "cobots" colaborativos, IoT industrial, robots conectados y aplicaciones de nicho en operaciones de fabricación pequeñas y medianas.

Esta última tendencia de fabricación robótica depende de la capacidad de diseñar efectores finales rápidamente para que el mismo brazo robótico se pueda usar para múltiples tareas en un taller, ya sea para recoger objetos, taladrar, cortar o extruir material. Los efectores también deben estar diseñados para alcanzar un "punto óptimo" de rigidez estructural, durabilidad y peso.

El diseño generativo puede cumplir todos estos objetivos al mismo tiempo. En el laboratorio de campo de diseño generativo de Autodesk, el director de innovaciones técnicas, Rossen Maltchev, explicó por qué es así.

“Estamos ayudando a un cliente a crear una extrusora que se montará en un brazo robótico”, dice. “En este caso, no estábamos rediseñando un efector existente sino creando uno desde cero. Conocíamos las cargas y sabíamos qué factor de seguridad queríamos. El diseño generativo fue un enfoque ideal”.

De hecho, puede utilizar el diseño generativo para crear formas orgánicas inusuales que se adaptan mejor a la fabricación aditiva. Sin embargo, también se les puede indicar (o "restringir") que produzcan diseños que se puedan fresar en una máquina CNC convencional.

“Esta es una parte relativamente simple, por lo que es posible que no pienses en usar el diseño generativo al principio”, dice Maltchev. "Pero al limitar Fusion 360 a la fabricación de 2,5 ejes, obtuvimos diseños muy parecidos a los que habría creado un ingeniero humano, solo que mucho, mucho más rápido".

Si bien un diseñador que trabaja en CAD puede tardar unos días en desarrollar un diseño para el efector, el diseño generativo presentó múltiples opciones en solo unas pocas horas.

“No solo es más rápido que un diseñador humano; puede explorar múltiples ideas simultáneamente”, dice Maltchev. “Además, los diseños que produce están completamente validados por FEA con respecto al factor de seguridad deseado, por lo que puede estar seguro de que no se doblará ni se romperá”.

El proceso en Fusion 360 es sencillo. Maltchev caracterizó las cargas y revisó las ideas iniciales, incluidas las opciones de 2,5 y 3 ejes. Después de seleccionar una dirección de diseño final, Maltchev imprimió en 3D un prototipo para garantizar un ajuste adecuado en el brazo. Hizo una pequeña cantidad de limpieza en el diseño y luego el software creó un modelo 3D listo para entregar a una fresadora de 3 ejes para el mecanizado.

“También vimos algunas ideas con una restricción de 3 ejes, pero habrían tomado mucho más tiempo para mecanizar”, dice Maltchev. “Algunas de las opciones pesaban un poco menos, pero la diferencia no era significativa. Y esos diseños habrían tardado varias horas en fresarse con múltiples configuraciones y conjuntos de herramientas. El diseño de 2,5 ejes tomó alrededor de 30 minutos, por lo que fue mucho menos costoso de hacer”.

De hecho, señala Maltchev, una de las ventajas de Fusion 360 es la capacidad de comparar los tiempos y costos de fabricación estimados desde el software y probar varios materiales para diseñar un componente liviano que maximice el rendimiento estructural con un costo mínimo y una velocidad máxima.

“Realmente recomiendo usar el diseño generativo con una restricción de fabricación para piezas nuevas como esta”, dice Maltchev. "Minimiza el tiempo que dedica a perfeccionar los diseños en CAD y maximiza el tiempo que dedica a la ingeniería real".

El laboratorio de campo de diseño generativo de Autodesk está ubicado en Chicago y fue diseñado para mostrar a nuestros clientes qué es el diseño generativo, cómo puede usarlo y cómo cambiará el futuro de la fabricación. Obtén más información aquí.

Descargue Fusion 360 hoy para explorar los beneficios del diseño generativo con su próximo proyecto.