مشاريع الذكاء الاصطناعي والطباعة ثلاثية الأبعاد
عندما يتعلق الأمر بالتقنيات المبتكرة، فإن الذكاء الاصطناعي والطباعة ثلاثية الأبعاد يأتيان دائمًا على رأس القائمة. تتمتع كل من هاتين التقنيتين بالقدرة على إعادة اختراع الطريقة التي نصنع بها في العديد من الصناعات بشكل كامل. ولكن ماذا عن عندما نجمع بينهما؟ لقد شهدنا عددًا من المشاريع في السنوات الأخيرة والتي استفادت من الذكاء الاصطناعي والطباعة ثلاثية الأبعاد لأجزاء أكثر روعة بما في ذلك قطاعات الطيران والطب والسيارات. تحقق من بعض الأشياء الأكثر إثارة للاهتمام في هذا المقال نستعرض مشاريع الجمع بين الذكاء الاصطناعي والتصنيع الإضافي إلى تطبيقات مبتكرة ومثيرة.
جهاز Lemki Robotix المتكامل للذكاء الاصطناعي والمطبوع ثلاثي الأبعاد لتخفيف الآلام
تعتبر آلام الظهر والرقبة من المشكلات الشائعة للغاية التي يواجهها العديد من الأفراد بسبب عوامل مثل الوضع السيئ والجلوس غير المريح، خاصة في السنوات الأخيرة. تعالج شركة التكنولوجيا الأوكرانية الناشئة Lemki Robotix هذه المشكلات من خلال منتج مخصص لدعم الظهر يستخدم مزيجًا من تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد والذكاء الاصطناعي لإنشاء حلول مصممة خصيصًا لكل مستخدم. من خلال استخدام تطبيق الهاتف المحمول، يُطلب من المستخدمين التقاط صور لأجسامهم ووضعيتهم. يقوم الذكاء الاصطناعي بعد ذلك بمعالجة هذه الصور، مما يوفر مجموعة مفصلة من البيانات التشريحية التي تعمل كأساس لتصميم منتج دعم الظهر، المسمى Back Care. يتم بعد ذلك تصميم الدعم لتحليل تشريح المستخدم وبنيته، مما يضمن التصميم المريح الأمثل والراحة. كما يتم تصنيعها باستخدام مواد بلاستيكية معاد تدويرها، مما يدل على الالتزام بالاستدامة. بالإضافة إلى ذلك، تسمح “مفاتيح نقطة الزناد” الاختيارية بمستويات دعم قابلة للتخصيص والحد الأقصى من تخفيف الألم، بما يلبي احتياجات المستخدم الخاصة. بفضل تعدد استخداماته وميزات تعزيز الراحة والخيارات القابلة للتخصيص، تهدف Back Care إلى تخفيف آلام الظهر والانزعاج المرتبط بالوضعية السيئة أو أوضاع الجلوس، مما يوفر للمستخدمين حلاً فريدًا وشخصيًا لتعزيز الراحة والدعم.
المنزل المطبوع ثلاثي الأبعاد من تصميم الذكاء الاصطناعي
في حين أن المنازل المطبوعة ثلاثية الأبعاد أصبحت شائعة بشكل متزايد، لا سيما طوال عام 2023، مع انضمام العديد من الشركات إلى هذا الاتجاه، فإن دمج الذكاء الاصطناعي في عملية التصميم الخاصة بها يظل تطوراً رائداً. وإدراكًا لهذه الفرصة للابتكار، وضعت شركة Litehaus نفسها كشركة رائدة في هذا المجال، حيث استفادت من تقنية الذكاء الاصطناعي لإحداث ثورة في تصميم وبناء المنازل المطبوعة ثلاثية الأبعاد. سيكون موقع مشروع البناء الأول لها في بورتيلا دا فيلا بالبرتغال، ويمثل علامة فارقة تاريخية كأول منزل مطبوع ثلاثي الأبعاد مصمم بالذكاء الاصطناعي في العالم. وبينما ساعد الذكاء الاصطناعي سابقًا في تصميم مطبوعات ثلاثية الأبعاد أصغر، فإن هذا المشروع يمثل اندماجًا غير مسبوق للتكنولوجيا، يشمل جوانب التصميم الداخلي والخارجي للسكن. بالإضافة إلى ذلك، يتميز هذا الحل المستدام بوقت بناء أسرع بنسبة 70% وخفض التكلفة بنسبة 20% مقارنة بالطرق التقليدية. وفي غضون 20 ساعة فقط، يمكن بناء 45 مترًا مربعًا من المساكن بتكلفة منخفضة للغاية، مما يسلط الضوء على إمكانات هذا النهج المتكامل القائم على الذكاء الاصطناعي.
الذكاء الاصطناعي لإدارة إعادة استخدام المواد في الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد
يمكن لمشروع بحثي بقيمة 600 ألف جنيه إسترليني بتمويل من Innovate UK في المملكة المتحدة أن يسهل عملية إعادة استخدام المواد المعدنية في الطباعة ثلاثية الأبعاد. ويشهد المشروع تعاونًا بين معهد معالجة المواد وحلول التصنيع المضافة وAMFG لتطوير أداة تنبؤية لإدارة إعادة استخدام المواد قائمة على الذكاء الاصطناعي. ستقدم الأداة التي يطلق عليها اسم SMART-APP نماذج تنبؤية ذكية لكفاءة استخدام الموارد وتقليل النفايات. إذا نجح المشروع البحثي، فسيتم توفير SMART-APP تجاريًا لمستخدمي تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد LPBF. والهدف هو تعزيز إمكانية الوصول إلى الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد، وهي تقنية، على الرغم من إمكاناتها الهائلة، ينظر إليها البعض على أنها تكلفة -باهظة بسبب مشاكل مثل نفايات المسحوق وأوقات المعالجة الطويلة.
طباعة ثلاثية الأبعاد مستوحاة من جاكسون بولوك
طور باحثون في جامعة هارفارد مؤخراً تقنية طباعة ثلاثية الأبعاد مبتكرة، مستوحاة من النهج الفني للرسام الأمريكي الشهير جاكسون بولوك. تم ابتكار الطريقة من خلال دمج الذكاء الاصطناعي مع المبادئ الأساسية للفيزياء. كان هدفها الأساسي هو محاكاة تقنية تقطير الطلاء الشهيرة لجاكسون بولوك في عالم الطباعة ثلاثية الأبعاد. في الطباعة التقليدية FDM ثلاثية الأبعاد، يعد الحفاظ على القرب بين الفوهة ولوحة الطباعة أمرًا ضروريًا لضمان التدفق المتسق للمواد ومنع تناقضات الطباعة. ومع ذلك، عندما يتم قذف السوائل من مسافات أعلى، فإنها تصبح بطبيعتها أكثر عرضة لعدم الاستقرار، وغالبًا ما تطوي أو تلتف على نفسها. ومن ثم، يهدف الباحثون إلى تعزيز سرعة الطباعة ودقتها، خاصة بالنسبة للأشكال المعقدة، حتى عند التشغيل على مسافات أكبر من لوحة الطباعة. ولعب الذكاء الاصطناعي دورًا حاسمًا في هذه العملية، حيث قام بتعليم فوهة الطابعة ثلاثية الأبعاد كيفية التحكم في تدفق السائل على ارتفاعات أكبر.
سد لتوليد الطاقة الكهرومائية في الصين
وقد أدى دمج التصنيع الإضافي في قطاع البناء بالفعل إلى تخفيضات كبيرة في متطلبات العمالة، مما أدى إلى الحد من الكدح ورتابة العمل. ومع ذلك، فإن الجمع بين هذه التكنولوجيا والذكاء الاصطناعي يزيد من كفاءتها بشكل أكبر، حيث يمكن للذكاء الاصطناعي الإشراف والتحكم في الآلات المعنية. وهذا هو كل ما يدور حوله هذا المشروع القادم في الصين: سد كهرومائي بارتفاع 180 مترا سيتم تشييده بواسطة طابعات ثلاثية الأبعاد وبرنامج ذكاء اصطناعي، دون تدخل بشري. وفي حالة استمرار المشروع كما هو مخطط له، فإن الهيكل الناتج سيكون أطول مبنى تم تشييده على الإطلاق دون تدخل بشري مباشر. ومن المقرر أن يتم بناؤه على هضبة التبت، ويهدف تصميمه إلى أن يكون بمثابة مصدر محوري للكهرباء لمقاطعة خنان بأكملها.
تحسينات صاروخية مطبوعة ثلاثية الأبعاد باستخدام LEAP 71
تسعى شركة التكنولوجيا LEAP 71 في دبي إلى الدخول في عصر جديد من الدفع الصاروخي من خلال تطبيق الذكاء الاصطناعي في طابعاتها الصناعية ثلاثية الأبعاد، بهدف تصنيع محركات صاروخية عالية الكفاءة وفعالة من حيث التكلفة وقابلة للتخصيص. لا يعد دمج LEAP 71 بين الذكاء الاصطناعي والطباعة ثلاثية الأبعاد بتطوير أسرع للمحرك فحسب، بل يعد أيضًا بتحول نموذجي في استكشاف الفضاء. إن المحركات الأرخص والأكثر كفاءة تعني وصولاً أوسع لكل من الحكومات والكيانات الخاصة، مما يفتح إمكانيات جديدة في نشر الأقمار الصناعية والمهام الفضائية. من خلال الاستفادة من النموذج الهندسي الحسابي الفريد والمدعوم بالذكاء الاصطناعي، يمكن للذكاء الاصطناعي إنشاء الكائنات المطلوبة بسلاسة، والتي تم تصميمها بدقة للطباعة ثلاثية الأبعاد السريعة وتؤدي إلى عمليات تصميم وإنتاج مبسطة. ومن خلال هذا التكامل للذكاء الاصطناعي، تأمل الشركة في دفع حدود أنظمة الدفع الفضائي إلى الأمام والدخول في عصر جديد من الابتكار في صناعة الطيران.
أحدثت شركة Hyperganic ومقرها ميونيخ ضجة كبيرة في عام 2020 عندما كشفت عن نموذجها الأولي لمحرك صاروخي مصنوع باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد والذكاء الاصطناعي. منذ ذلك الحين، حققت الشركة، المكرسة لتسريع الابتكار من خلال الهندسة القائمة على الذكاء الاصطناعي، تقدمًا كبيرًا. في عام 2022، تم الإعلان عن أنه بالشراكة مع AMCM، وهي شركة شقيقة لـ EOS، تمكنوا من إنشاء ما يزعمون أنه أكبر محرك صاروخي هوائي في العالم يبلغ ارتفاعه 80 سم. تم تصنيع الجزء باستخدام التصنيع الإضافي والذكاء الاصطناعي، وكان قادرًا على أن يكون أكثر تعقيدًا بشكل ملحوظ بفضل تكامل البرامج المستندة إلى الذكاء الاصطناعي أثناء عملية التصميم مما سمح لهم “بطمس حدود ما يمكن تحقيقه من خلال التصنيع الإضافي”. ويمكن ملاحظة ذلك بشكل ملحوظ من خلال حقيقة أنهم كانوا قادرين على تصميم قنوات تبريد متجددة ثم طباعتها ثلاثية الأبعاد مباشرة في الجزء المُصنّع، مما يجعلها حلاً أكثر احتواءً وتكاملاً لارتفاع درجة الحرارة.
صاروخ مصمم بتقنية الذكاء الاصطناعي مصنوع بالطباعة ثلاثية الأبعاد
محرك الصاروخ الهوائي النحاسي مقاس 80 سم كما يظهر أثناء إزالة المسحوق (يسار) وفي شكله النهائي (يمين)
الذكاء الاصطناعي والطباعة ثلاثية الأبعاد يتصادمان في Czinger 21C
مشروع آخر يتم فيه دمج التكنولوجيا المبتكرة للطباعة ثلاثية الأبعاد مع الذكاء الاصطناعي هو Czinger 21C من شركة تصنيع السيارات الأمريكية Czinger. بدأت الشركة، التي أسسها كيفن ولوكاس تشينجر، الثنائي الأب والابن، في إنتاج هذا الطراز المتطور في عام 2021. وفي عملية إنتاج هذه السيارة الرائدة، يلعب الذكاء الاصطناعي دورًا محوريًا في تصميم المكونات قبل الطباعة ثلاثية الأبعاد. ومن خلال التحليل المتطور، يقوم الذكاء الاصطناعي بتقييم قوى الجاذبية المحتملة المطبقة على السيارة، وذلك باستخدام عمليات المحاكاة لتحديد الحجم والشكل والوزن الأمثل لكل جزء. يضمن هذا النهج الدقيق التصنيع الإضافي الفعال للمكونات المعدنية باستخدام تقنية الليزر، وبالتالي تقليل هدر المعادن. وخلافًا للتوقعات، فإن Czinger 21C ليست مجرد أعجوبة للسباقات، حيث أنها مصممة أيضًا للاستخدام اليومي على الطريق وهي مرخصة بالكامل لمثل هذا الاستخدام في الولايات المتحدة الأمريكية. يُطلق عليها اسم “السيارة الخارقة للقرن الحادي والعشرين”، حيث يبلغ وزنها أقل من 1500 كجم وتتميز بمحرك رائع بقوة 950 حصانًا، كل ذلك بفضل تطورات الذكاء الاصطناعي.
كاميرا Paragraphica الذكية
مشروع آخر يجمع بين الذكاء الاصطناعي والطباعة ثلاثية الأبعاد هو Paragraphica. تدمج هذه الكاميرا، التي ابتكرها الفنان والمصمم الدنماركي بيورن كارمان، خوارزمية ذكاء اصطناعي قادرة على معالجة وعرض صورة لمكان وزمان محددين. تتضمن هذه المعلومات التاريخ والوقت والاتجاه والظروف الجوية ودرجة الحرارة وحتى أي نقطة مهمة. فضلاً عن ذلك تمت طباعة هيكل الكاميرا بالكامل بتقنية ثلاثية الأبعاد باستخدام تقنية FDM. كما تدمج Paragraphica أيضًا لوحة Raspberry Pi 4 Model B المتصلة بشاشة تعمل باللمس مقاس 1.5 بوصة، مما يسهل التحكم في الصورة الملتقطة وتصورها. بالنسبة للمهتمين، تتوفر الكاميرا كنموذج أولي مادي وكنموذج افتراضي للتجريب، ويمكن الوصول إليه عبر موقع الشركة المصنعة على الويب. اجعل صورك تنبض بالحياة من خلال هذه التقنيات المذهلة!
