Stroje-rodiče a stroje-děti

10. prosinec 2009

RepRap II Mendel. Zatím to vypadá jako hračka...|foto:G. Hughson

Stroje "RepRap" jsou automatické a programovatelné výrobny. Cílem jejich vývoje je sebereplikace. Zatím umí vyrobit jen svoje plastové součástky a samy vypadají spíš jako hračky. Za desítky let se ale třeba budou replikovat kompletně a budou zkoumat daleký vesmír.

Stroje, kterým se říká RepRap vypadají zvláštně. Je to cosi mezi pojízdným stolkem, kreslícím prknem, soustruhem a modelem ze stavebnice Merkur. Ve skutečnosti jde o malou automatickou a programovatelnou výrobnu. Ze základních surovin, tedy menších kusů materiálu či jednoduchých součástek, umí samostatně vyrobit celou řadu výrobků. Cílem konstruktérů je, aby tento stroj ve své příští verzi uměl kompletně postavit i sám sebe, aby se uměl zreplikovat. Zatím je to vzdálený cíl, ale stroje RepRap se stále zdokonalují!

První generace stroje měla označení Darwin a uměla vytvořit všechny malé plastové součástky, které jsou ke konstrukci tohoto stroje potřeba. Aby ale vznikla přesná kopie původního stroje, museli k nim vědci přidat ještě řadu dalších, hlavně kovových součástek. A také lidskou práci. Stroj druhé generace, RepRap Mendel, je mnohem menší, umí ale vytvořit předměty podstatně větší než Darwin, například plastové sandály.

Tyto stroje jsou vlastně velice raným stádiem vysněných univerzálních výrobních strojů (univerzálních konstruktorů), tzv. sebereplikujících se strojů nebo také Von Neumannových strojů. Setkáte se ale také s pojmenováním "3D tiskárny", protože v současnosti vytvářejí trojrozměrné součástky podobným způsobem, jakým běžné počítačové dvojrozměrné plotery vykreslují obrázky. 3D tiskárny používají podobnou "tiskovou hlavu".

Stroje RepRap mají samozřejmě omezený repertoár. V současné době umějí tepelně zpracovávat některé plasty a umějí vytvářet určité elektronické obvody z vodivého materiálu. Jejich silnou stránkou je ale ucelený software a kumulace všech dosažených dovedností. To podtrhuje i fakt, že celý projekt probíhá v rámci koncepce Open Source, tedy za všeobecného sdílení technologií a softwaru. Opírá se také o silnou komunitu nekomerčně spolupracujících nadšenců.

V budoucnu by mohl být materiálový repertoár RepRapů rozšířen i o keramiku, kovové prášky a další materiály. RepRap samozřejmě není jedinou 3D tiskárnou či automatickou výrobnou na světě. Podobné automatické stroje se testují např. v oblasti stavebnictví, ale i jinde, např. v oblasti tvorby průmyslových prototypů. V budoucnu by automatické stroje tohoto typu zcela změnit výrobu jako takovou.

První sada součástek pro RepRap, kterou vyrobil RepRap, a autoři ji prodali. Cena? Basa piva.|foto: G. Hughson

Vlastnost sebereplikace bývá považována za jeden ze základních znaků živých organismů, proto se v souvislosti s Von Neumannovými stroji někdy mluví o umělém životě. Ten potenciálně obsahuje i schopnost samostatného vývoje. Někteří kybernetici upozorňují na možnosti, které technologie může přinést v oblasti výzkumu kosmu. Autonomní sebereplikující se kosmické sondy by samostatně zkoumaly a osidlovaly vesmír, potřebný materiál a energii na výrobu dalších generací by získávaly ze surovin přímo na místě.

autor: Pavel Vachtl