3D列印連接器用於Fraunhofer ILT 的新型LaserTAB機器工業助手

來自德國亞琛的Fraunhofer ILT（弗勞恩霍夫激光技術研究所）的團隊開發了一種用於微電池和電子產品焊接的新機器人。有趣的是，這款名為LaserTAB的機器人的開發過程中使用了3D列印技術。

"敏感"機器人

的敏感之處

根據Fraunhofer ILT，他們成功地將機器人技術、激光掃描技術與新光學技術相結合，再輔以過程監控系統，創建了一個創新的輕型機器人，這樣的機器人可以用作智能工業助理（iiwa），在生產中通過與人類的密切合作來輔助生產。值得注意的是，LaserTAB據說是第一個將要序列化生產的「敏感機器人」。

3D科學谷了解到，一般來說機器人用來實現相對比較大尺度空間的運動工作，而在微電池焊接這樣的小尺度空間運動工作中，對機器人的運動精密程度則要求很高，而LaserTAB機器人在觸摸焊接點時可以「感覺到」焊點的位置，從而開始焊接過程。這意味著不再需要額外的輔助措施，也不再需要那些用於定位的複雜夾具。

根據Fraunhofer ILT，LaserTAB機器人將打開機器人的新應用空間，用戶只需要將機器人引導到位置，機器人就開始了對焊點位置的精確搜索，並實現準確的定位。

3D列印技術被用於LaserTAB機器人的製造，通過選擇性激光熔化技術，Fraunhofer ILT 3D列印了機器人的銅連接件。之所以採用3D列印技術，是因為這個連接件的形狀很特殊，通過傳統的製造工藝很難實現。

當機器人遇見3D列印

3D列印技術在機器人領域的應用已經作為一項專門的應用在鋪展開來。就在2017年初，EOS還宣布支持瑞士Devanthro學會，以及在慕尼黑工業大學展開的Roboy項目。該項目旨在提升仿人機器人技術，不斷優化Roboy模型，直到其性能可與真實人體的敏捷度、穩健性和靈活性相媲美。

而第一款原型「Roboy初代」已用肌肉與肌腱替代了以往在關節處安置的馬達。這一成果的實現離不開增材製造技術的大量使用——包含骨頭和肌肉在內的整個Roboy模型的骨骼結構，都是由EOS的塑料增材製造機器打造而成。採用工業3D列印有幾大關鍵優勢，其中就包括可實現複雜的功能性幾何結構，並可保持硬體得以不斷的快速迭代。

3D列印技術使得構造高度複雜並極其輕巧而穩固的結構成為可能。它實現了高度的設計自由、優化及功能性的整合，並以較低的單位成本開展小規模生產。Roboy的研發從上述優勢中均有獲益：突破傳統的製造工藝限制，建造複雜的功能性幾何結構使得Roboy團隊可以在幾何部件上直接實現部分功能。相應地，打造這款模型的複雜性得以降低，並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計而成的，包括聯結其中的一些關節處及每根指頭的指骨都屬於一個整體。

在未來，隨著人工智慧和機器人技術的不斷發展，機器人將在社會和工作中扮演越來越重要的角色，直至極具危險性和重複性的工作都將由機器人來完成。因此，相較於傳統機器人，打造出相近於人體形態特徵的機器人將具有明顯優勢。

首先，已被證實的是，模仿人體骨骼肌系統可以打造出敏捷、靈活並穩固的機器人。此外，仿人機器人使得人與機器的互動極大易化，且更直觀而自然。幾百年來，人們都在努力使環境更適應需求，而仿人機器人因此可以更好地融入這一環境，從而降低適應成本。此外，打造與人體結構相兼容的機器人還將有助於運用外骨骼和修復術等手段，增強或修復人體活動性能。

而無論是Fraunhofer的這款LaserTAB敏感機器人，還是EOS所支持的Roboy仿生機器人，這裡面3D列印都發揮了用於製造複雜零部件的獨特價值，而正是這些內部的複雜性再加上控制技術的發展，共同推動了機器人的進步，使得它們變得越來越智能、靈敏。

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