Le stampanti 3D di oggi consentono facilmente di creare oggetti come un set di scacchi, ma la maggior parte di queste stampanti è fissa. Se si desidera aggiungere elementi stampati in 3D a una stanza — come un poggiapiedi sotto una scrivania — il progetto diventa più complesso. Bisogna misurare lo spazio, stampare gli oggetti altrove e poi fissarli nel punto giusto. Esistono stampanti 3D portatili, ma sono meno precise e richiedono una certa esperienza.
I ricercatori dell’Università di Washington hanno creato MobiPrint, una stampante 3D mobile in grado di misurare automaticamente una stanza e stampare oggetti direttamente sul pavimento. L’interfaccia grafica del team consente agli utenti di progettare oggetti per uno spazio mappato dal robot. Il prototipo, basato su un robot aspirapolvere modificato, può aggiungere caratteristiche di accessibilità, personalizzazioni domestiche o decorazioni artistiche a un ambiente.
Versatilità e accessibilità
Il team ha presentato il suo lavoro martedì 15 ottobre all’ACM Symposium on User Interface Software and Technology di Pittsburgh. “La fabbricazione digitale, come la stampa 3D, è piuttosto matura a questo punto”, ha dichiarato Daniel Campos Zamora, dottorando presso la Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering. “Ora ci chiediamo: come possiamo portarla ulteriormente nel mondo e abbassare le barriere per l’utilizzo? Come possiamo cambiare l’ambiente costruito e adattare gli spazi alle esigenze specifiche delle persone — per l’accessibilità, per il gusto personale?”
Il sistema prototipo è in grado di aggiungere caratteristiche di accessibilità, come marcatori tattili per persone cieche o ipovedenti, che possono fornire informazioni utili, ad esempio indicazioni per conferenze o avvertimenti su pericoli come le scale. Può anche creare una rampa per coprire una transizione irregolare tra pavimenti. Inoltre, MobiPrint consente agli utenti di creare oggetti personalizzati, come piccole opere d’arte alte fino a tre pollici.
Stampa autonoma e interattiva
Prima di stampare un oggetto, MobiPrint esplora autonomamente uno spazio interno utilizzando il LiDAR per mappare l’ambiente. Lo strumento di progettazione del team converte questa mappa in una tela interattiva. L’utente può quindi selezionare un modello dalla libreria di MobiPrint — ad esempio una ciotola per cibo per gatti — o caricare un proprio progetto. Successivamente, l’utente sceglie una posizione sulla mappa in cui stampare l’oggetto, lavorando con l’interfaccia di progettazione per scalarlo e posizionarlo. Infine, il robot si sposta nella posizione designata e stampa direttamente sul pavimento.
Sostenibilità e potenziali sviluppi futuri
Per la stampa, il design attuale utilizza un bioplastico comune nella stampa 3D chiamato PLA. I ricercatori stanno lavorando per consentire a MobiPrint di rimuovere gli oggetti stampati e potenzialmente riciclare la plastica. Sono inoltre interessati a esplorare le possibilità offerte da robot che stampano su altre superfici (come tavoli o pareti), in ambienti diversi (come all’aperto) e con altri materiali (come il calcestruzzo).
“Penso ai bambini che vanno in bicicletta o ai miei amici e familiari in sedia a rotelle che arrivano alla fine di un marciapiede senza scivolo”, ha detto Jon E. Froehlich, professore presso l’Allen School. “Sarebbe fantastico se in futuro potessimo semplicemente mandare il robot di Daniel lungo la strada e fargli costruire una rampa, anche solo per un breve periodo di tempo. Questo dimostra quanto possano essere riconfigurabili gli ambienti”.
Liang He, professore assistente alla Purdue University, che ha partecipato alla ricerca come dottorando presso l’Allen School, è coautore dell’articolo. La ricerca è stata finanziata dalla National Science Foundation.
