Cómo construí una mochila propulsora con impresión 3D en metal y diseño generativo

Hola, me llamo Emiel, también conocido como The Practical Engineer. Mi pasión por crear y construir comenzó durante mis estudios de ingeniería aeroespacial, donde me di cuenta de que la experimentación práctica era la clave del aprendizaje.

En mi canal de YouTube comparto una gran variedad de creaciones y experimentos de ingeniería, con el objetivo de mostrar lo divertido y gratificante que es crear algo con tus propias manos. Un proyecto que me rondaba la cabeza desde hacía tiempo era diseñar una mochila propulsora, algo sacado directamente de la ciencia ficción, pero con elementos prácticos que pudieran tener aplicaciones en el mundo real. Lo que empezó como una idea divertida también me hizo pensar en cómo podrían ser útiles los elementos desplegables de una mochila, especialmente para personas con problemas físicos.

Componentes clave de una idea audaz

La idea de fabricar una mochila propulsora llevaba años en mi lista de proyectos. Sabía que sería un reto importante: necesitaba que las piezas encajaran a la perfección y fueran lo bastante resistentes como para soportar las fuerzas implicadas. El objetivo era crear una pieza funcional que no sólo fuera atractiva a la vista, sino también práctica y duradera. El concepto consistía en dos ventiladores eléctricos (EDF), que son básicamente pequeños motores eléctricos a reacción, montados en brazos desplegables que pueden extenderse desde la mochila para proporcionar propulsión adicional, por ejemplo cuando se pedalea contra el viento.

Estos brazos desplegables están diseñados para pasar desapercibidos, replegándose en la mochila cuando no se utilizan, y están accionados por servos que controlan su movimiento. Todo el sistema está gestionado por un Arduino que, con solo pulsar un botón, permite que los EDF se extiendan, giren y proporcionen un empuje adicional.

Trabajar con Xometry me abrió nuevas posibilidades: pude imprimir en 3D los brazos desplegables en aluminio, utilizando software de diseño generativo para crear componentes resistentes pero ligeros. Este enfoque me permitió pensar más allá de los prototipos de plástico y considerar materiales más robustos para aplicaciones en el mundo real. El uso de piezas metálicas impresas en 3D garantizó que los brazos no solo fueran resistentes, sino también eficientes en su diseño, encajando a la perfección en el espacio compacto de la mochila.

The Electric Ducted Fan (EDF), a key component providing propulsion in the booster backpack.

El ventilador eléctrico (EDF), un componente clave para la propulsión de la mochila propulsora.

The Electric Ducted Fan (EDF), a key component providing propulsion in the booster backpack.

El ventilador eléctrico (EDF), un componente clave para la propulsión de la mochila propulsora.

The Electric Ducted Fan (EDF), a key component providing propulsion in the booster backpack.
The Electric Ducted Fan (EDF), a key component providing propulsion in the booster backpack.

Este proyecto no sólo fue divertido de crear, sino que también despertó ideas sobre aplicaciones prácticas de las funciones desplegables, sobre todo para personas que podrían beneficiarse de una ayuda extra en las tareas cotidianas. Lo que empezó como un divertido concepto de ciencia ficción se convirtió en un proyecto con potencial para el mundo real.

Diseñar con el espacio de trabajo de diseño generativo de Autodesk Fusion

Para la fase de diseño, recurrí al espacio de trabajo de diseño generativo de Autodesk Fusion, una herramienta que ha sido inestimable para impulsar mi creatividad. El diseño generativo no consiste sólo en dibujar formas, sino en explorar posibilidades de diseño que no habría considerado por mí mismo. Empecé por lo básico: definir las piezas que había que imprimir, sus limitaciones de tamaño y las especificaciones de resistencia necesarias.

Con estos parámetros, el programa generó una serie de opciones de diseño, algunas tan singulares que parecían sacadas directamente de la naturaleza o de la ciencia ficción. Elegí los que conseguían el equilibrio perfecto entre resistencia y atractivo estético.

Navegar por las complejidades de la impresión 3D en metal con Xometry

Una vez listos los diseños, el siguiente reto era optimizarlos para la impresión 3D en metal. En estrecha colaboración con Xometry, hicimos los ajustes necesarios para garantizar que las piezas pudieran fabricarse de forma eficiente sin comprometer la calidad ni el rendimiento. Su experiencia fue crucial en esta fase; ayudaron a perfeccionar los diseños, garantizando que cada componente no solo tuviera un aspecto estupendo, sino que también cumpliera los requisitos estructurales.

A close-up of the 3D-printed metal part, designed to meet specific structural requirements for optimal performance

Un primer plano de la pieza metálica impresa en 3D, diseñada para cumplir requisitos estructurales específicos para un rendimiento óptimo.

3D-printed metal parts being fitted into the booster backpack’s deployable arm system

Piezas metálicas impresas en 3D montadas en el sistema de brazo desplegable de la mochila propulsora.

3D-printed metal parts being fitted into the booster backpack’s deployable arm system

Piezas metálicas impresas en 3D montadas en el sistema de brazo desplegable de la mochila propulsora.

A close-up of the 3D-printed metal part, designed to meet specific structural requirements for optimal performance
3D-printed metal parts being fitted into the booster backpack’s deployable arm system
3D-printed metal parts being fitted into the booster backpack’s deployable arm system

La impresión en metal añade un nivel extra de complejidad. A diferencia del plástico, las piezas metálicas deben diseñarse teniendo en cuenta la distribución del peso, la resistencia y la forma de ensamblarlas. La aportación de Xometry fue inestimable, me ayudó a evitar errores comunes y a optimizar los diseños para que fueran funcionales y fabricables.

El toque final: montaje de la mochila de refuerzo

El momento en que recibí las piezas acabadas de Xometry fue increíblemente gratificante. Las piezas tenían un aspecto fantástico, con un elegante acabado metálico que daba a la mochila propulsora un aspecto profesional y futurista. Montar la mochila fue como armar un puzle que yo mismo había diseñado, un proceso satisfactorio que reforzó por qué me encanta crear estos proyectos.

Cuando me senté en la moto, me puse la mochila de refuerzo y la encendí, la experiencia fue increíble. Funcionó. Me sentí como «Rocket Man» cuando los EDF me dieron un impulso y, de repente, el ciclismo parecía ir cuesta abajo y era muy fácil ganar velocidad. No podía dejar de imaginarme lo que pensaría la gente que iba detrás de mí al ver esto en acción.

La mochila de refuerzo superó mis expectativas, no sólo en cuanto a aspecto, sino también en funcionalidad. Empezó como un proyecto divertido para mostrar en mi canal, pero en el camino me di cuenta de que estos elementos desplegables pueden ser útiles en la vida cotidiana, especialmente para quienes necesitan un poco más de ayuda. Imagina una mochila que pudiera extender un brazo para ayudarte a alcanzar algo, transportar objetos pesados o incluso estabilizarte cuando fuera necesario. Las posibilidades son infinitas y estas características podrían ofrecer importantes ventajas a las personas con problemas físicos o a quienes buscan soluciones de manos libres en la vida cotidiana.

The completed booster backpack, featuring sleek 3D-printed components and deployable arms, ready for real-world application.

La mochila propulsora terminada, con elegantes componentes impresos en 3D y brazos desplegables, lista para su aplicación en el mundo real.

The completed booster backpack, featuring sleek 3D-printed components and deployable arms, ready for real-world application.

Un viaje creativo con visión de futuro

Este proyecto me ha recordado por qué empecé a hacer cosas: para desafiarme a mí mismo, explorar nuevas tecnologías y, lo que es más importante, para inspirar a otros. Ver cómo la mochila propulsora cobraba vida fue un testimonio del poder de la creatividad combinada con técnicas de fabricación avanzadas. De cara al futuro, espero seguir superando los límites y encontrar nuevas formas de poner ideas como estas al alcance de todos. Mi visión es inspirar a otros para que asuman sus propios retos creativos, por grandes o pequeños que sean, y experimenten la misma alegría de crear que me impulsa a mí.

Para ver más proyectos y experimentos de ingeniería, visita mi canal de YouTube, The Practical Engineer.


¿Qué proyecto abordarías si tuvieras acceso a la impresión 3D en metal y a herramientas de diseño generativo? ¿Cómo integrarías diseños impresos en 3D sobre metal en tus propios proyectos? ¡Comparte tus pensamientos e ideas en los comentarios!

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