光固化3D打印飛行機(jī)器人現(xiàn)身美國(guó)《博茨大戰(zhàn)》機(jī)器人格斗節(jié)目

dy1993   2016-08-16 10:54:25

博茨大戰(zhàn)(BattleBots)是美國(guó)播出的一檔機(jī)器人格斗類節(jié)目。2000年開始在美國(guó)Comedy Central播出,收視率極高,覆蓋了52個(gè)國(guó)家。2015年夏季,博茨大戰(zhàn)(BattleBots)在美國(guó)abc開始復(fù)播。最近,由于無(wú)人機(jī)技術(shù)日漸普及,博茨大戰(zhàn)的最新一季新增了飛行機(jī)器人。

由于只有六周的時(shí)間來(lái)創(chuàng)建一個(gè)用于節(jié)目的戰(zhàn)斗無(wú)人機(jī),參賽團(tuán)隊(duì)MBS Robotics不得不依靠3D打印來(lái)創(chuàng)建它的機(jī)器人戰(zhàn)士——AfterByte。這個(gè)來(lái)自加拿大埃德蒙頓的機(jī)器人團(tuán)隊(duì)主要生產(chǎn)機(jī)器人和定制的電子產(chǎn)品,這也是他們第一次使用ABS塑料和FDM技術(shù)來(lái)3D打印無(wú)人機(jī)機(jī)身。

不過,盡管該團(tuán)隊(duì)聲稱,使用擠出技術(shù)打造的塑料機(jī)身可以承受無(wú)人機(jī)的兩個(gè)鋁制機(jī)械臂的重量,但該設(shè)計(jì)最終還是失敗了。FDM 3D打印的機(jī)身由于打印層之間的薄弱連接而裂開。在之后,MBS Robotics團(tuán)隊(duì)使用了Formlabs公司的Formlabs 2光固化(SLA)3D打印機(jī),用光固化零件代替了鋁制手臂。

“為了便于比較FDM和SLA的不同,我們的工程師做了一些不太科學(xué)的錘擊測(cè)試,來(lái)發(fā)現(xiàn)不同材料的薄弱點(diǎn)?!盠ucas Sloan解釋說,他是MBS Robotics的隊(duì)長(zhǎng)和主要的機(jī)器人操作員?!癋ormlabs的硬樹脂需要非常大的力氣才能嚴(yán)重?fù)p傷,而FDM打印件如同預(yù)料中一樣很容易就失敗了。這是FDM最明顯的問題。”

他補(bǔ)充說:“有意思的是,為了提高FDM打印件的強(qiáng)度,我們不得不打印了更多的外殼層并增加了表面積。這分散了層間應(yīng)力,并且導(dǎo)致無(wú)人機(jī)體型巨大,框架顯著影響了向下流動(dòng)的空氣。”

與之相反,光固化打印的AfterByte卻能夠?qū)⒖傊亓靠刂圃?0磅以內(nèi)。Sloan說:“通過換成Form 2我們能夠?qū)C(jī)器人表面積削減一半以上,總翼展(從葉梢到葉梢的對(duì)角線)從52英寸降到34英寸。通過這樣做,我們不僅發(fā)現(xiàn)Form 2的框架更結(jié)實(shí),而且發(fā)現(xiàn)它是一個(gè)更好的飛行框架,盡管重量略有增加?!?/span>

此外,由于光固化的細(xì)節(jié)和精確度,整體設(shè)計(jì)進(jìn)行了改進(jìn)。MBS團(tuán)隊(duì)可以3D打印出帶有隱藏內(nèi)部通道的復(fù)雜部件,電線可以穿進(jìn)通道中。之后多個(gè)部分被結(jié)合在一起組裝成更大的結(jié)構(gòu),形成了一個(gè)傳統(tǒng)制造技術(shù)不可能做出的設(shè)計(jì)。

雖然AfterByte的原型全身都是用Formlabs的硬樹脂3D打印的,但MBS團(tuán)隊(duì)最終3D打印了兩個(gè)完整的無(wú)人機(jī)成品,一個(gè)用硬樹脂材料打印用于最后的戰(zhàn)斗,另一個(gè)用普通材料打印作為展示之用,因?yàn)檫@種材料能讓人們看到安裝在機(jī)器人框架的內(nèi)部通道里的電線。

MBS Robotics進(jìn)一步利用Form 2來(lái)3D打印柔性樹脂的著陸架。連接到3D打印架上的是Dyson真空馬達(dá),讓AfterByte能將超過4Psi的力量施加到對(duì)手機(jī)器人甚至上,另外一個(gè)Dewalt沖擊鉆被安裝到用Formlabs硬樹脂3D打印的底座上。組合好后,AfterByte可以?shī)A住另一個(gè)機(jī)器人并用沖擊鉆以120 ft lb的力量進(jìn)行攻擊。

AfterByte曾在在今年5月10日ABC第2季的預(yù)告片《BATTLEBOTS:裝備覺醒(BATTLEBOTS: The Gears Awaken)》中首次亮相。對(duì)于那些有興趣在家里或商店中制造AfterByte的人,MBS已經(jīng)在Pinshape上發(fā)布了免費(fèi)的AfterByte MINI的STL文件。Sloan認(rèn)為,“即使只用9美元的馬達(dá),AfterByte Mini也可以變身成一名忍者?!?/span>

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