پروژه RepRapMicron؛ تلاش برای ساخت پرینتر سه‌بعدی ابزار دقیق در مقیاس میکرون

در یک نگاه

• نام پروژه: RepRapMicron (μRepRap)
• مالک/توسعه‌دهنده: Vik Olliver
• زبان اصلی برنامه‌نویسی: OpenSCAD و Python
• پلتفرم سخت‌افزاری: موتورهای NEMA17 و کنترل‌کننده‌های سازگار با GRBL و GCODE
• وضعیت بالغی: دارای مجوز GPL-3.0، بیش از ۱۴۰ ستاره در گیت‌هاب و انتشار نسخه‌های آلفا

معرفی پروژه RepRapMicron

پروژه RepRapMicron که به اختصار μRepRap نامیده می‌شود، ادامه‌ای بر فلسفه پروژه مشهور RepRap است که پرینترهای سه‌بعدی را همگانی کرد. هدف این پروژه آوردن قابلیت‌های ساخت و دستکاری اجسام در مقیاس میکرون به دسکتاپ کاربران عادی و مهندسان است. این سیستم در واقع یک ماشین CNC بسیار دقیق و جمع‌وجور است که می‌تواند با دقتی در حدود یک میکرون موقعیت‌یابی کند و لایه‌هایی از رزین یا قطرات بسیار ریز را رسوب دهد.

در حالی که صنعت ساخت میکروالکترونیک از دهه ۱۹۶۰ میلادی به‌ شدت به سمت فناوری‌های مبتنی بر سیلیکون، پرهزینه و پیچیده رفته است، این پروژه تلاش می‌کند امکان نوآوری در مقیاس میکرون را به جوامع مستقل، پژوهشگران و هکرها بازگرداند.

جزئیات فنی و معماری

بخش اصلی این مخزن گیت‌هاب شامل مدل‌های طراحی‌شده با OpenSCAD برای یک شاسی انعطاف‌پذیر (Flexure-based) و درایورهای محور است. این پروژه بر اساس نسخه‌های مختلفی تکامل یافته که آخرین و توصیه‌شده‌ترین نسخه آن PIKA V0.02 نام دارد:

• مکانیک و حرکت: محورها با موتورهای استپر NEMA17 هدایت می‌شوند و سیستم کنترل از طریق دستورات GCODE روی پورت سریال و سیستم‌های مبتنی بر Arduino GRBL انجام می‌گیرد.
• ابزارها و هد پرینت (Probe): پروب دستگاه هم‌زمان به عنوان حسگر لمسی محور Z، ابزار حکاکی و هد رسوب‌دهنده عمل می‌کند. این پروب می‌تواند از یک سوزن پزشکی بسیار ریز ساخته شود.
• اسکریپت‌های پایتون: در مخزن کدهایی برای تبدیل فایل‌های GCODE استاندارد پرینترهای سه‌بعدی به نقاط مجزا برای رسوب‌دهی، و همچنین ابزارهایی برای تبدیل تصاویر PNG به دستورات حرکتی جهت کار در حالت «قلم‌زنی» (Dip-pen) وجود دارد.

چرا این پروژه در Hacker News مطرح شد؟

این مخزن گیت‌هاب و صفحه ویکی آن توجه کاربران Hacker News را به خود جلب کرده است زیرا بسیاری از مهندسان و علاقه‌مندان به ابزارهای دقیق از دیرباز به دنبال سیستم‌های حرکتی مبتنی بر مکانیزم‌های انعطاف‌پذیر (Flexure) با قابلیت کنترل کامپیوتری بوده‌اند.

برخی از شرکت‌کنندگان در بحث‌های Hacker News به جذابیت ساخت ابزارهای بسیار کوچک اشاره کرده و حتی به شوخی یا جدی از احتمال ساخت رم (RAM) خانگی در آینده سخن گفتند. عده‌ای دیگر نیز به چالش‌های استفاده از ابزارهای ارزان‌قیمت نظیر میکروسکوپ‌های USB ارزان (که برای تنظیمات اولیه و نظارت تصویری به کار می‌روند) در مقایسه با تجهیزات آزمایشگاهی گران‌قیمت پرداختند.