當(dāng)機(jī)器人遇見(jiàn)3D打印

 德國(guó)克拉林，2017年2月15日——全球高端增材制造(AM)解決方案的技術(shù)與品質(zhì)引領(lǐng)者EOS宣布，將支持瑞士Devanthro學(xué)會(huì)，以及在慕尼黑工業(yè)大學(xué)展開(kāi)的Roboy項(xiàng)目。該項(xiàng)目旨在提升仿人機(jī)器人技術(shù)，不斷優(yōu)化Roboy模型，直到其性能可與真實(shí)人體的敏捷度、穩(wěn)健性和靈活性相媲美。

圖1：EOS宣布支持Roboy項(xiàng)目，旨在提升仿人機(jī)器人技術(shù)(來(lái)源：EOS及瑞士Devanthro學(xué)會(huì);拍攝：Adrian Baer)

第一款原型“Roboy初代”已用肌肉與肌腱替代了以往在關(guān)節(jié)處安置的馬達(dá)。這一成果的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)增材制造技術(shù)的大量使用——包含骨頭和肌肉在內(nèi)的整個(gè)Roboy模型的骨骼結(jié)構(gòu)，都是由EOS的塑料增材制造機(jī)器打造而成。采用工業(yè)3D打印有幾大關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)，其中就包括可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能性幾何結(jié)構(gòu)，并可保持硬件得以不斷的快速迭代。

增材制造的價(jià)值

增材制造使得構(gòu)造高度復(fù)雜并極其輕巧而穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)成為可能。它實(shí)現(xiàn)了高度的設(shè)計(jì)自由、優(yōu)化及功能性的整合，并以較低的單位成本開(kāi)展小規(guī)模生產(chǎn)。Roboy的研發(fā)從上述優(yōu)勢(shì)中均有獲益：突破傳統(tǒng)的制造工藝限制，建造復(fù)雜的功能性幾何結(jié)構(gòu)使得Roboy團(tuán)隊(duì)可以在幾何部件上直接實(shí)現(xiàn)部分功能。相應(yīng)地，打造這款模型的復(fù)雜性得以降低，并直接省去了一些原本必不可少的組裝步驟。比如，Roboy的手和前臂是一體化設(shè)計(jì)而成的，包括聯(lián)結(jié)其中的一些關(guān)節(jié)處及每根指頭的指骨都屬于一個(gè)整體。

由于Roboy需要在最小限度的空間中實(shí)現(xiàn)最大程度的機(jī)電一體化，一些項(xiàng)目要求在模擬過(guò)程中無(wú)法得以驗(yàn)證。因此，研發(fā)團(tuán)隊(duì)需要測(cè)試設(shè)計(jì)成型的機(jī)器人。增材制造技術(shù)的關(guān)鍵性由此得以體現(xiàn)——依托增材制造技術(shù)，團(tuán)隊(duì)可以快速制造出獨(dú)立部件并實(shí)現(xiàn)機(jī)器人建造的模塊化和參數(shù)化，從而不斷優(yōu)化硬件研發(fā)與迭代。

Roboy項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人Rafael Hostettler稱：“在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中，每一個(gè)研發(fā)短周期內(nèi)都可即時(shí)測(cè)試性能，因此可快速實(shí)現(xiàn)軟件的不斷優(yōu)化。增材制造讓我們能夠?qū)⑦@一方法應(yīng)用于機(jī)器人技術(shù)，在短時(shí)間內(nèi)快速尋找到最佳功能部件。”他表示：“EOS的增材技術(shù)幫助我們不斷迭代硬件研發(fā)，這對(duì)我們的項(xiàng)目尤為關(guān)鍵。”

仿人機(jī)器人：一個(gè)極具社會(huì)影響力的愿景

圖2：Roboy：當(dāng)機(jī)器人遇見(jiàn)3D打印(來(lái)源：EOS及瑞士Devanthro學(xué)會(huì);拍攝：Adrian Baer)

在未來(lái)，隨著人工智能和機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)器人將在社會(huì)和工作中扮演越來(lái)越重要的角色，直至極具危險(xiǎn)性和重復(fù)性的工作都將由機(jī)器人來(lái)完成。因此，相較于傳統(tǒng)機(jī)器人，打造出相近于人體形態(tài)特征的機(jī)器人將具有明顯優(yōu)勢(shì)。首先，已被證實(shí)的是，模仿人體骨骼肌系統(tǒng)可以打造出敏捷、靈活并穩(wěn)固的機(jī)器人。此外，仿人機(jī)器人使得人與機(jī)器的互動(dòng)極大易化，且更直觀而自然。幾百年來(lái)，人們都在努力使環(huán)境更適應(yīng)需求，而仿人機(jī)器人因此可以更好地融入這一環(huán)境，從而降低適應(yīng)成本。此外，打造與人體結(jié)構(gòu)相兼容的機(jī)器人還將有助于運(yùn)用外骨骼和修復(fù)術(shù)等手段，增強(qiáng)或修復(fù)人體活動(dòng)性能。

EOS首席營(yíng)銷官Adrian Keppler博士稱：“當(dāng)大批公司關(guān)注人工智能發(fā)展時(shí)，全球只有很少一部分項(xiàng)目聚焦于仿人機(jī)器人的研發(fā)。因此，能為著名的Roboy項(xiàng)目提供支持并見(jiàn)證這一項(xiàng)目的重大意義，我們感到十分驕傲。增材制造的優(yōu)勢(shì)就在于突破傳統(tǒng)制造手段的限制，EOS的技術(shù)是支持Roboy這類有著遠(yuǎn)大理想的研發(fā)項(xiàng)目的不二選擇。我們很高興Roboy團(tuán)隊(duì)在實(shí)現(xiàn)理想的道路上選擇與EOS攜手。”

關(guān)于EOS

成立于1989年，EOS是金屬和高分子材料工業(yè)3D打印的全球技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者。作為一家獨(dú)立運(yùn)營(yíng)的公司，EOS以先驅(qū)和創(chuàng)新者的身份，提供全面的增材制造解決方案。EOS所做的一切都基于企業(yè)責(zé)任和可持續(xù)發(fā)展的準(zhǔn)則，同時(shí)兼顧公司內(nèi)外，信守滿足客戶需求的承諾。

不同于其他公司，EOS成功實(shí)現(xiàn)了粉末材料與激光燒結(jié)的完美融合。另外，EOS的解決方案組合包含工業(yè)3D打印所涉及的所有關(guān)鍵要素，其中系統(tǒng)、材料和工藝參數(shù)都實(shí)現(xiàn)了智能化的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，從而確?？煽康?、高質(zhì)量的部件，并推動(dòng)建立起一個(gè)決定性的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。此外，客戶還受益于EOS深入且專業(yè)的全球服務(wù)、應(yīng)用工程及咨詢服務(wù)。

EOS孕育了一個(gè)充滿活力的合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)，并通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)投資項(xiàng)目來(lái)幫助孵化前景廣闊的創(chuàng)業(yè)公司。這種與整個(gè)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的有機(jī)融合，使更全面的3D打印變得可能，從而推動(dòng)制造業(yè)的數(shù)字化與自動(dòng)化進(jìn)程。