Hình 1. Công nghệ tương tác 3D trên phim ảnh

Giờ đây người sử dụng có thể điều khiển một cách chính xác từng milimet bằng cách sử dụng các ngón tay của chính mình, cung cấp tính năng kiểm soát như di chuyển, phóng to, thu nhỏ và hứa hẹn nhiều ứng dụng mới. Các ngành công nghiệp từ trò chơi, kiến trúc đến kĩ thuật, thiết kế sẽ không còn như trước nữa mà hứa hẹn những thay đổi trong nay mai.
Công nghệ tay điều khiển chuyển động được tiên phong bởi Nintendo Wii, sau đó được Kinect của Microsoft cải tiến và đã tạo một bước nhảy vọt rất lớn.Với những công bố trong ngày qua của “hệ thống di chuyển 3D- Leap Motion” , công nghệ này cung cấp cho người dùng khả năng điều khiển với độ chính xác tới hàng phần trăm của một milimet và giới thiệu cảm ứng cử chỉ giống pinch-zoom.

Sản phẩm có thể cảm nhận chuyển động với những chuyển động tinh tế nhất của một ngón tay, mà công ty cho biết là nhạy cảm hơn 200 lần bất cứ sản phẩm nào khác trên thị trường. Hệ thống này tạo ra một “không gian tương tác ba chiều” bốn feet khối-  chính xác hơn, đáp ứng tốt hơn so với một màn hình cảm ứng hay một con chuột và đáng tin cậy như một bàn phím.

Hình 2. Chuyển động tương ứng với các thao tác của bàn tay

Leap Motion, bao gồm cả một thiết bị USB đầu vào nhỏ và một nền tảng phần mềm tinh vi, được dự kiến ​​sẽ có giá 70 $. Nhưng người dùng sẽ phải chờ đợi đến đầu năm tới để có thể được sử dụng, những gì nhà sản xuất đang thể hiện chắc chắn sẽ có thêm các nhà phát triển và tương lai phạm vi người sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp.
Hiện tại, Kinect đang tiếp tục hoạt động và làm cho hệ thống của Microsoft  trở nên cực kì thành công, bằng việc cho phép những nhà phát triển tạo ra những trò chơi và các phần mềm, trong đó để cho người sử dụng có thể kiểm soát những gì có trên màn hình và bằng chính các bộ phận trên cơ thể họ. Điều đó thực sự rất tuyệt vời khi chơi các trò chơi khiêu vũ, chiến đấu hay các game thể thao,..
Giám đốc điều hành Michael Buckwald phát biểu :
“Chúng tôi muốn thay đổi một cách cơ bản cách mọi người tương tác với hệ thống, hệ điều hành hay cách trình duyệt Web thông thường.Với cách mà con chuột máy tính đã làm, chúng tôi muốn thay đổi nó để tạo ra một sự ảnh hưởng mới mẻ hơn đến tất cả mọi người, bằng việc sử dụng một công nghệ tiên tiến nhất mà con người có thể tưởng tượng ra.”

Theo News.cnet.com
NhanTech@Meslab (Biên dịch)

Hình 1 - Sản phẩm Go-Go Dog Pals và bộ điều khiển

Đồ chơi điều khiển từ xa – với lớp vỏ có thể ngụy trang tùy biến thành một con sóc, thỏ, rùa, nhím hoặc là các con vật khác. Nó đủ cứng và bền giúp cho chú chó của bạn có thể cắn ném phù hợp với những bài tập cần thiết.

Hình 2 - Chú chó đang đuổi theo Go-Go Dog Pals

Bên dưới nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau là động cơ kép với momen xoắn cao, bốn bánh xe hoạt động cùng lúc với vân tốc đến 35 km/h (22 mph) di chuyển trên các bề mặt địa hình như sân cỏ ngắn, sân tổng hợp, sỏi hoặc bụi bẩn và vỉa hè. Được gắn hệ thống kiểm soát tốc độ và remote điều khiển từ xa hoạt động ở tần số 2.4GHz

Ý tưởng đằng sau sản phẩm này là để giúp những con chó của họ đuổi theo thiết bị 1.76 kg, những chú chó sẽ nhận được những bài tập cần thiết và đa dạng. Mọi thứ sẽ dễ dàng hơn và bớt đơn điệu hơn việc bạn chạy vòng quanh công viên và liên tiếp ném vật gì đó.

Go-Go Dog Pals sẽ giúp nâng cao kĩ năng cho những chú chó cưng của bạn, sẽ thú vị hơn và bạn đỡ phải tốn sức hơn. Rất thích hợp để huấn luyện những chú chó săn. Hiện tại sản phẩm Go-Go Dog Pals rao bán ở trang gogodogpals.com với mức giá US$300.

Xem Video:

Nguồn: gizmag.com

Nhật Sơn @ MES Lab., (biên dịch)

Hãy cùng ngắm thiết kế cầu là E-board, chiếc cầu là hiện đại, đơn giản mà tiện dụng của nhà thiết kế Mohsen Jafari Malek

E-board gồm có 1 cầu là, chân đế, phần giá để bàn là & 1  thanh treo để treo 1 vài bộ quần áo.

Cầu là của  E-board được ghép từ 5 bộ phận,  có thể mở ra gập lại dựa vào khớp nối. Khi là quần dài, có thể tách 2 cánh chính ra như hình dưới

Để là áo sơ mi, gấp 2 cánh chính lại rồi  mở 2 cánh phụ ra

Sản phẩm này đã được đánh giá là 1 trong số những thiết kế nổi bật trong cuộc thi thiết kế toàn cầu IF Design Talents 2012

Gia công siêu chính xác (Ultraprecision machining (UPM)) xuất phát từ ngành công nghiệp quang học vì vậy không nhiều người biết về quy trình này. Tuy nhiên công nghệ này lại rất có tiềm năng trong việc cách mạng hóa cách mà chúng ta sản xuất.

Tiện siêu chính xác ba trục bằng dao kim cương cho chi tiết bằng đồng có hình xuyến dạng hình sin. Không cần đánh bóng sau khi gia công

Đầu tiên, nhắc lại rằng “ chính xác cao” trong gia công truyền thống thường nghĩ tới dung sai trong miền một chữ số micron. Máy công cụ và máy mài truyền thống tốt nhất thường có giá trị Ra chưa tới 0.1 micron. Ngược lại, gia công siêu chính xác cho phép gia công với giá trị dung sai nhỏ hơn bội số của micron và có thể đạt độ Ra của bề mặt tới hơn 0.5nm. Khi sử dụng dao kim cương cho vật liệu kim loại màu, quá trình UPM không còn tạo bề mặt bóng một cách ấn tượng như trên. Các nhà sản xuất thiết bị UPM đã cung cấp các thiết bị chuẩn cho công nghệ này.

Kết cấu của máy gia công này cũng giống ở các chi tiết chuẩn so với máy công cụ thông thường nhưng một số bộ phận giúp nó tạo nên sự khác biệt lớn. Độ chính xác của chương trình được nhập là 0.01 nm cho chuyển động tuyến tính và 0.026 arc-sec cho các di chuyển đường cong. Tốc độ đầu dao cặp phôi có thể đạt tới 18.000 vòng phút trong khi  tốc độ quay của đầu dao phay đạt đến 15.000 hoặc 50.000 vòng phút. Vị trí của phôi chính xác tới 1 micron tuyến tính và +/- 2 arc-sec theo tiêu chuẩn bởi vì những lỗi này có thể được lặp lại và phần mềm có thể được dùng để bù trừ sai số với hệ số là 10.

Những máy gia công có đế cứng vững được gắn chặt vào nền đá granite để đảm bảo tính ổn định vật lí và nhiệt. Được gắn vào bộ cách li khí nén, phần còn được cách li khỏi các dao động bên ngoài như các hoạt động của công nhân, giao thông bên ngoài, và các thiết bị cơ khí gần đó.

Thêm nữa các máy UPM có độ cứng vững của các trục tới 875N/µ cũng như công nghệ điều khiển thích nghi (Adaptive Control Technology (ACT)), giúp phân tích các phản hồi, bao gồm các rung động. ACT cũng có cơ chế kích hoạt lệnh hủy bỏ ( giống như loại bỏ các tiếng ồn trong các ống nghe điện thoại) và tiếp tục hiệu chỉnh các thông số gia công sao cho mượt nhất. Một yếu tố tối quan trọng là dự đoán các sự kiện lặp lại như các cộng hưởng và các ứng dụng bù trừ.

Nguyễn Phước Hải ( Biên dịch)

Nguồn: Machine Design

#2 Điều gì tạo nên sự khác biệt lớn của UPM

Đánh giá mô hình CAD chuyển đổi trước khi đưa vào gia công

Nhà phát triển phần mềm Metrology với Verisurf (Anaheim, California) đã phát triển sản phẩm Validate để phù hợp với tiêu chuẩn  D6-51991 của Boeing và các tiêu chuẩn tương tự của OEM. Phần mềm này được tích hợp hoàn toàn khi bạn sử dụng license Verisurf hoặc Mastercam, Validate được thiết kế để so sánh nhanh chóng các mô hình được chuyển đổi theo các tiêu chuẩn thống nhất. Theo thông tin từ công ty, đánh giá chuyển đổi mô hình CAD trước khi người dùng xác định đường chạy dao hoặc các quá trình liên quan sẽ giảm được nguy cơ phế phẩm hoặc phải chế tạo lại. Phần mềm cho phép đánh giá theo các dung sai khác nhau, trong khi hỗ trợ rất nhiều định dạng CAD thường dùng.

Được tích hợp trong Mastercam và Verisurf, Validate sẽ được khởi động chỉ với một click chuột. Và nó sẽ hiển thị mạng lưới các điểm trên  bề mặt của mô hình được nhập. Cơ chế hoạt động của nó là so sánh các điểm của mô hình này với mô hình CAD nguyên thủy của nó. Và nó cũng so sánh chính xác những thay đổi về phương vị hay những dung sai cho phép được thiết lập bởi người vận hành. Nếu tất các các so sánh này vẫn nằm trong miền dung sai cho phép thì trên màn hình sẽ hiển thị thông báo “Pass” và cho phép xem lại báo cáo kết quả được tạo ra một cách tự động.

Validate hỗ trợ các định dạng file của Mastercam, Solidworks, Inventor, Parasolid, STEP và IGES. Cần có thêm phần mềm chuyển đổi khác để có thể nhập các file Catia V4/V5, Unigraphics/NX và Pro/Engineer.

Nguyễn Phước Hải ( Dịch)

Nguồn: http://www.mmsonline.com

Phần mềm này trích xuất các chương trình Cad từ máy hoặc các hệ thống CAD và sử dụng những dữ liệu này để tạo và mở rộng cơ sở dữ liệu của dao. Phần dung sai được thiết lập bởi người dùng cho phép phần mềm tạo một bảng dao cụ một cách tự động với các dao riêng lẻ hoặc các dao với nhau cho mỗi sản phẩm gia công. Những chương trình được tạo sẽ được chuyển vào máy, và danh sách dao cụ được thiết lập sẽ được tạo ra một cách tự động.

Sử dụng chương trình “test”,  dao sẽ được đo tự động trên máy với  thiết bị đo laser để đảm bảo chúng vẫn nằm trong dung sai cho phép và ở vị trí chính xác. Nếu một dao được đo nằm ngoài khoảng dung sai hoặc ở sai vị trí, nó sẽ tự động được khóa trong quá trình gia công. Và thiết bị đo này cũng có thể đo được vị trí của các trục máy.

Phần mềm toolmaster kết hợp với bộ đo laser

Chương trình khởi động sẽ tự động được gọi sau mỗi khi chương trình đơn được thiết lập xong. Với dao cắt và các giá trị đo phù hợp được đo bởi tia laser trước khi quá trình gia công bắt đầu và sau khi mỗi chương trình được hoàn tất. Nếu chúng vẫn nằm trong dung sai cho phép thì chương trình kế sẽ được gọi, còn không thì một chương trình khác được gọi và chương trình này sẽ được lặp lại sau đó (các chương trình nhỏ gia công cho một sản phẩm). Tất cả các vị trí tương đối của các trục cũng được đo một cách chính xác.

Ngay khi tất cả các chương trình được chạy. Các chương trình của các sản phẩm kế tiếp sẽ được gọi, và các sản phẩm sẽ được gia công.

Ngay khi tất cả các sản phẩm được gia công xong, máy sự tự động tắt. Một thông báo để báo cáo lại độ mòn của tất cả dao cắt và số liệu mà các trục được bù trừ sau mỗi chương trình được chạy cùng với dao cắt bị khóa cho việc sử dụng lần sau.

Nguyễn Phước Hải ( Biên dịch)

Nguồn: http://www.mmsonline.com

Perason không phải là người đầu tiên có ý tưởng xây dựng những bộ trang phục người sắt. Nhưng bộ trang phục của ông có điểm nổi bật, trông bắt mắt và rất giống thật.  “Tôi không biết tại sao tôi đã làm nó” Thợ sửa chữa máy từ Bradford, West Yorkshire cho biết. “Tôi nghĩ đó chỉ là vài giây phút điên rồ, tôi quyết định làm một chiếc mũ bảo hiểm. Sau đó tôi nói với đối tác, tôi sẽ làm luôn một trang phục đầy đủ.” Ông ấy đã mua 12ft Cacton của Robert Downey Jr trong bộ trang phục siêu anh hùng, bắt đầu công việc với chiếc nón nhưng rồi mọi thứ không thể dừng lại. Ông tải về các mẫu từ  internet  và làm mô hình.

Hình 1 - Bộ trang phục người sắt (iron-man)

Đối tác của Mark, Karen Hopkins lo ngại với ý tưởng của ông. “Cô ấy nói với tôi, ông bạn già 44 tuổi, có phải ông bạn đang làm một mô hình người từ truyện tranh?” Người thợ sửa máy nhớ lại. Nhưng cuối cùng khi cô ấy nhìn thấy tác phầm được hoàn tất, cả thị trấn nhộn nhịp. Cô ấy rất vui mừng.

Nhưng điều lạ là bộ trang phục không vừa với người tạo ra. Mark chỉ 5ft 6in, vì vậy ông ấy đã tìm một anh chàng Tony Stark phù hợp với bộ trang phục sợi thủy tinh của mình. Ông đã thuyết phục Darren Higgins chàng trai 24 tuổi, một người quản lí siêu thị ở địa phương mặc bộ áo giáp này và đứng trước rạp chiếu phim Bradford, vẫy tay chào khán giả tham dự buổi chiếu phim The Avengers.

Hình 2 - Mark Pearson và bộ trang phục Iron - man

Bộ trang phục người sắt của Mark Pearson được làm từ 400 tấm bìa cứng, được ông ấy tạo cấu trúc 3D và cuối cùng là lớp sợi thủy tinh. Nó có một vài điểm nhấn đẹp mắt, như đèn nhấp nháy ở mắt, tay và ngực. Pearson nói ông ấy cũng đã sử dụng một vài vật dụng trong gia đình, chẳng hạn như tấm phản chiếu ở ngực nguyên gốc là một cái gạt tàn. Bộ trang phục vẫn trong quá trình tiếp tục, và ông ấy có vài ý tưởng thú vị thêm vào bộ trang phục này.

Nguồn: odditycentral.com

Nhật Sơn @ MES Lab., (biên dịch)

Robot sử dụng cơ cấu bánh xe kẹp chặt để tạo nếp trên mảnh vải sau đó chỉ việc leo thẳng theo nếp gấp đó. Nó cũng có một chiếc đuôi để điều chỉnh trọng tâm và cho phép chuyển hướng.

Clothbot chỉ nặng 140 gram, vì vậy bạn khó có thể phát hiện khi nó leo lên quần áo của bạn. Tác giả của chú robot này nói Clothbot có thể xem như một thú nuôi nhỏ leo bám khắp cơ thể bạn, thậm chí có thể là một chiếc điện thoại di chuyển trên vai sẽ giúp bạn được rảnh tay.

Các nhà nghiên cứu trình bày Clothbot tại Hội Nghị Quốc Tế về robot và tự động hóa ở St Paul, Minnesota hồi đầu tuần này. Tại hội nghị năm ngoái chúng tôi đã thấy một chú robot gấp quần áo, có lẽ hai nhà phát triển nên hợp tác với nhau.

Nguồn: newscientist.com

Nhật Sơn @ MES Lab., (biên dịch)

Để  thống nhất hóa và điển hình hóa quá trình công nghệ cần phải nghiên cứu gộp các chi tiết máy có đặc điểm kết cấu và công nghệ tương tự nhau thành từng nhóm để có thể áp dụng chung một quy trình công nghệ, gia công trên cùng một dây chuyền, sử dụng chung thiết bị, dụng cụ, đồ gá.

Bằng cách đó, có thể tăng tính linh hoạt của sản phẩm, cho phép sử dụng các trang thiết bị chuyên dùng, tự động hóa, đồng thời cũng chuyên môn hóa cả công nhân,… Kết quả là một mặt giảm đang kể thời gian và chi phí chuẩn bị công nghệ, mặt khác là nâng cao năng suất, nâng cao chất lượng và giảm chi phí sản xuất.

Hình 1 - Grouped Part

Công nghệ nhóm là biện pháp nâng cao tính loạt trong sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ bằng cách gộp các chi tiết tương tự nhau về kết cấu và công nghệ, sao cho quy trình công nghệ gia công có các nguyên công giống nhau.

Nguyên công giống nhau đồng nghĩa với dùng chung trang thiết bị công nghệ. Ưu điểm của công nghệ nhóm là ở chỗ nó không đòi hỏi tất cả hoặc đa số nguyên công trùng nhau. Tùy theo số nguyên công trùng nhau trong quy trình công nghệ của các thành viên trong nhóm mà người ta tổ chức ra nguyên công nhóm, dây chuyền nhóm. Nguyên công nhóm là tiền đề về công nghệ để thiết lập ra tế bào sản xuất.

2. Mã hóa chi tiết

Việc phân nhóm chi tiết và truy cập thông tin về kết cấu, công nghệ tiêu chuẩn của mỗi nhóm đều phải thông qua mã chi tiết (Part Code). Quá trình tạo ra mã được gọi là mã hóa.

Mã phải đáp ứng những yêu cầu nhất định, như phải rõ ràng, không gây nhầm lẫn, dễ sử dụng, dễ quản lý bằng máy tính,… Do đó việc mã hóa phải tuân theo những quy tắc. Hệ thống những quy tắc, dựa vào đó để mã hóa chi tiết được gọi là hệ mã (Coding System).

Có nhiều hệ mã khác nhau đã được sử dụng, nhưng chúng đều có chung những đặc điểm về cấu trúc. Một số hệ thống mã thông dụng: Opitz, KK-3, MICLASS, DCLASS, COFORM.

3. Hệ thống phân loại Opitz

Hệ thống này được phát triển bởi H.Opitz thuộc trường đại học ACHEN (Đức). Hệ thống Opitz dùng chuỗi các chữ số, gồm 9 số mang dữ liệu của cả hai hoạt động thiết kế và sản xuất, cộng thêm 4 kí tự.

• 5 kí tự đầu tiên 12345 (tính từ trái sang phải) chứa thông tin hình học ảnh hưởng đến chọn phương pháp, thiết bị và dụng cụ cắt: tròn xoay hay không tròn xoay, biên dạng chính, gia công tròn xoay, gia công phẳng, các bề mặt phụ (lỗ, răng, …)
• 4 kí tự tiếp theo 6789 gọi là mã bổ trợ chứa thông tin về kích thước, vật liệu, dạng phôi, cấp chính xác. Các thông tin này ảnh hưởng đến việc chọn chế độ công nghệ.
• Ngoài ra hệ này còn cho phép mở rông thêm 4 kí tự phụ ABCD nữa để tích ứng với đặc điểm riêng của mỗi doanh nghiệp.

Cấu trúc mã opitz:

Bảng mã chứa 5 kí tự đầu trong hệ thống phân loại Opitz:

Hình 2 - Mô tả 5 kí tự đầu mã Opitz

4. Một vài ví dụ

Ví dụ về chi tiết dạng tròn xoay:

Hình 3 - Chi tiết dạng tròn xoay

Tính L/D = 230/75=3.06

• Kí tự 1: Chi tiết dạng tròn xoay ( rotational parts), chọn 2
• Kí tự 2: Chi tiết có bậc cả 2 đầu (stepped to both ends) có gia công rãnh (groove), chọn 6
• Kí tự 3: Chi tiết không có lỗ (no hole), chọn 0
• Kí tự 4: Chi tiết không gia công mặt phẳng ( no surface machining),chọn 0
• Kí tự 5: Chi tiết không có những lỗ phụ và gia công răng ( no auxiliary holes and gear teeth), chọn số 0

Chi tiết có mã: 26000

Ví dụ về chi tiết dạng không phải là tròn xoay

Hình 4 - Chi tiết không phải dạng tròn xoay

• Kí tự 1: Chi tiết không tròn xoay, phẳng, A/B ≤ 3, A/C > 4, chọn số 6
• Kí tự 2: Chi tiết phẳng, sai lệch nhỏ, chọn số 5
• Kí tự 3: Chi tiết doa chính là song song, chọn số 4
• Kí tự 4: Chi tiết bề mặt có bậc, chọn số 4
• Kí tự 5: Chi tiết khoan nhiều lỗ trong một hướng, chọn số 3
• Kí tự 6: Chi tiết chiều dài cạnh A > 400 ≤ 600, chọn số 6
• Kí tự 7: Chi tiết gang đúc, chọn số 0
• Kí tự 8: Chi tiết phôi ban đầu là phôi đúc, chọn số 7
• Kí tự 9: Chi tiết không gia công tinh bề mặt, chọn số 0

Chi tiết có mã: 654436070

5. Kết luận

Hệ thống phân loại Opitz hiện tại đang được sử dụng nhiều và phổ biến hơn so với các loại hệ thống mã khác, nên ở bài viết này chỉ giới thiệu hệ thống mã Opitz. Ngoài ra còn có rất nhiều hệ thống mã khác được sử dụng trên thế giới, đây chỉ là một vài khái niệm nho nhỏ trong lĩnh vực CIM vô cùng rộng lớn và cực kì mới mẽ ở Viêt Nam hiện nay.

Tham khảo:

[1] Bài giảng môn học HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT (Học Viện Kĩ Thuật Quân Sự)

[2] Opitz Group Technolohy in MFG system (PDF File)

Nhật Sơn @ MES Lab., (biên soạn)

Ảnh: Các dải nano graphene có thể chuyển được thành các ống nano cacbon bằng cơ chế xoắn cuộn.

Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đã sử dụng phương pháp mô phỏng máy tính  để cuộn xoắn các dải nano graphene hẹp và dài từ đó tạo ra được các ống nano cacbon. Trung tâm tin học Phần Lan có trụ sở tại Espoo đã cung cấp các máy tính sử dụng trong nghiên cứu này.

Từ ý tưởng đơn giản là xoắn 2 đầu của dây quai 1 chiếc balô lại và xem kết quả, cơ chế cuộn xoắn đã giúp các nhà khoa học thu được 1 kết quả giá trị trên cả những kích cỡ vĩ mô, vi mô và nano.

Việc kiểm soát thực nghiệm vốn trước kia không thể thực hiện được thì nay đã có thể trở thành hiện thực nhờ phương pháp này. Có thể áp dụng phương pháp này  để sản xuất các loại ống nano cacbon khác nhau, để đóng gói những phân tử vào trong các ống cacbon và tạo ra các ống từ các dải nano.

Mặc dầu cơ chế cuộn xoắn vẫn hầu như chưa được khám phá, nhưng những ống các bon vẫn được gọi là nano cacbon “graphene cuộn” trong hơn 20 năm nay. Hiện tại, cơ chế phát triển của nguyên tử vẫn đang được sử dụng để hỗ trợ việc sản xuất các vật liệu nano, trong đó có các ống nano.

Những phát hiện này được công bố trong tạp chí Physical Review B, và cũng được đánh giá cao trong tạp chí Physics của Hội Khoa Học tự nhiên Mỹ.

Trịnh Thị Lý

Dịch từ nguồn: http://www.azom.com/news.aspx?newsID=32137