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【3D打印改变设计】(七)机器人开发现场大显身手

发布: 2015-12-17 14:57:35 | 作者: | 来源: 中日技术产业信息网

  “精度虽然达不到作为精密机器人部件来使用的要求,但能够使试错的速度得到飞跃式提升”。对于3D打印机,千叶工业大学未来机器人技术研究中心(fuRo)高级研究员奥村悠做出了这样的评价。

  开发双足步行仿人机器人、救援机器人等多种机器人的fuRo在大约6年前购买了3D打印机。在常常需要上千个一次性部件的机器人的开发之中,3D打印机对于缩短开发期居功至伟。

  快速改进L字型部件

  “全方位轮机器人”是fuRo为从事儿童教育的Human ND开展的“机器人专家课程”而开发的机器人教具。通过该讲座,听讲的初中一年级学生将在3个月的时间里,组装出自由转换方向行走的机器人。在投入量产前,fuRo使用自己的3D打印机,制作了机身等部件的试制品。

  

  

  

  

  全方位轮机器人是主要面向初中一年级学生,以培养“未来的机器人博士”为宗旨的“机器人专家课程”教具。图中的模型是使用3D打印机制作的试制品。

  值得关注的是连接主机与车轮的L字型部件。通过让试制的机器人行走,机器人在撞到墙壁时,该部件出现了折断的现象。为此,fuRo通过改进,在部件的面与面之间设置“斜梁”,提高了部件的强度。

  奥村说“ “在工厂生产线等局限环境下使用的机器人容易计算强度。但包括人工操作在内,使用方法无法掌握的机器人很难模拟。因此,需要采用试错的方式,在制成成品之后进行实验。”

  fuRo开发的救援机器人“Quince”也使用3D打印机输出的部件。Quince是在核电站等灾害现场,使人类面临的危险降到最低限度的研究机器人。在某些使用环境下,Quince需要装备防止泥、水进入的部件。部件对于强度的要求虽然不高,但向外部订购依然要花费10万日元~20万日元左右。

  

  

  “Quince”是在发生化学物质、生物、放射性物质、爆炸物等“核化生爆灾害”时,代替人类进入现场,进行情况调查的救援机器人。福岛第一核电站的内部探查也采用了这种机器人,对空气中漂浮的放射性物质进行了采样。

  购买3D打印机虽然需要初期投资,但制作1个Quince保护壳的材料费仅为3000日元~4000日元,全方位轮机器人的L字型部件可以控制在300日元左右。向外部订购不仅成本高,而且,如果金额庞大,还需要经过制作采购订单获得批准的步骤。与之相比,在需要的时候可以轻松试制是3D打印机的一大优势。使快速试错成为现实的3D打印机不仅能够压缩成本,还有助于大幅缩短开发期。



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