Klantspotlight: 3D-geprinte zeilbootonderdelen drijven Olins autonomous zeilteam

De Robotics Lab van Olin College blijft baanbrekende technologie tonen. Terwijl de Mark One-printer recent hielp bij het ontwerpen van impactbestendige landingsgestellen voor quadcopters, schittert de echte veelzijdigheid in een ander domein: autonoom zeilen.

Bijna vijf jaar lang bouwt het Olin Robotic Sailing Team (ORS) volledig autonoze zeilboten voor de International Robotic Sailing Regatta (IRSR). Hun ambitie is helder: de eerste robotische vaartuig bouwen dat de Atlantische Oceaan kan oversteken. Dit jaar schaalde het team op van 1-2 m prototypes naar een 4 m Sunfish-klasse boot, gedoopt Enterprise.

Het opschalen van een boot brengt aanzienlijke mechanische uitdagingen met zich mee. Grotere zeilen en een zwaardere romp vragen om sterkere windweerstand, vooral tijdens de IRSR in Kingston, Ontario. Om een robotische zeilboot te sturen, heb je betrouwbare systemen nodig voor roerbesturing, zeilintrek en realtime windsensing. Waar kleinere prototypes een eenvoudige winch gebruiken, had Enterprise een gesofisticeerd zeilspannings- en windstoot-mechanisme nodig om het zeil strak te houden, maar los te laten bij plotselinge windstoten.

Tijdens de winter en lente van 2016 voerde ORS een intensieve fabricageschema uit om Enterprise klaar te maken voor de wedstrijd begin juni. Het team verwachtte krachten van diverse honderden ponden op de zeilen onder de sterke winden van Lake Ontario. Hoewel het winchsysteem de last verdeelde via katrollen, moest de actuatorbeugeling nog steeds plotselinge windstoten weerstaan.

De actuator en kritische elektronica werden ondergebracht in een waterdichte forecastle aan de boeg, wat beperkte ruimte opleverde. Met strakke deadlines en concurrerende prioriteiten keerde het team zich tot Olins Mark One om een custom lineaire actuatorbeugeling te printen die aan zowel kracht- als grootte-eisen voldede.

Initieel leek de haalbaarheid van een 3D-geprinte beugeling twijfelachtig. De beugeling moest uitzonderlijk robuust zijn om impact te absorberen en windgeïnduceerde schokken te weerstaan. Met de desktop Markforged-printer versterkte ORS de beugeling met Kevlar-vezels, waardoor de vereiste duurzaamheid werd bereikt zonder gewichtsverlies.

Dankzij snel prototypen leverde het team een zeewaardig ontwerp op tijd. Op de IRSR was Enterprise niet alleen het grootste vaartuig op het water, maar demonstreerde ook de haalbaarheid van grootschalige 3D-print voor maritieme robotica. Zeilers in de Boston-omgeving zouden Enterprise in de nabije toekomst in de gaten moeten houden.

Foto's en afbeeldingen met dank aan William Lu en het Olin Robotic Sailing Team.

Niet zeker hoe je de Mark Two kunt gebruiken? Vraag vandaag nog een demo aan en ontdek het zelf!