“精度雖然達不到作為(wei) 精密機器人部件來使用的要求,但能夠使試錯的速度得到飛躍式提升”。對於(yu) 3D打印機,千葉工業(ye) 大學未來機器人技術研究中心(fuRo)高級研究員奧村悠做出了這樣的評價(jia) 。
開發雙足步行仿人機器人、救援機器人等多種機器人的fuRo在大約6年前購買(mai) 了3D打印機。在常常需要上千個(ge) 一次性部件的機器人的開發之中,3D打印機對於(yu) 縮短開發期居功至偉(wei) 。
快速改進L字型部件
“全方位輪機器人”是fuRo為(wei) 從(cong) 事兒(er) 童教育的Human ND開展的“機器人專(zhuan) 家課程”而開發的機器人教具。通過該講座,聽講的初中一年級學生將在3個(ge) 月的時間裏,組裝出自由轉換方向行走的機器人。在投入量產(chan) 前,fuRo使用自己的3D打印機,製作了機身等部件的試製品。
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| 全方位輪機器人是主要麵向初中一年級學生,以培養“未來的機器人博士”為宗旨的“機器人專家課程”教具。圖中的模型是使用3D打印機製作的試製品。 |
值得關(guan) 注的是連接主機與(yu) 車輪的L字型部件。通過讓試製的機器人行走,機器人在撞到牆壁時,該部件出現了折斷的現象。為(wei) 此,fuRo通過改進,在部件的麵與(yu) 麵之間設置“斜梁”,提高了部件的強度。
奧村說“ “在工廠生產(chan) 線等局限環境下使用的機器人容易計算強度。但包括人工操作在內(nei) ,使用方法無法掌握的機器人很難模擬。因此,需要采用試錯的方式,在製成成品之後進行實驗。”
fuRo開發的救援機器人“Quince”也使用3D打印機輸出的部件。Quince是在核電站等災害現場,使人類麵臨(lin) 的危險降到最低限度的研究機器人。在某些使用環境下,Quince需要裝備防止泥、水進入的部件。部件對於(yu) 強度的要求雖然不高,但向外部訂購依然要花費10萬(wan) 日元~20萬(wan) 日元左右。
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| “Quince”是在發生化學物質、生物、放射性物質、爆炸物等“核化生爆災害”時,代替人類進入現場,進行情況調查的救援機器人。福島第一核電站的內部探查也采用了這種機器人,對空氣中漂浮的放射性物質進行了采樣。 |
購買(mai) 3D打印機雖然需要初期投資,但製作1個(ge) Quince保護殼的材料費僅(jin) 為(wei) 3000日元~4000日元,全方位輪機器人的L字型部件可以控製在300日元左右。向外部訂購不僅(jin) 成本高,而且,如果金額龐大,還需要經過製作采購訂單獲得批準的步驟。與(yu) 之相比,在需要的時候可以輕鬆試製是3D打印機的一大優(you) 勢。使快速試錯成為(wei) 現實的3D打印機不僅(jin) 能夠壓縮成本,還有助於(yu) 大幅縮短開發期。
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