【中國智能制造網 本站原創】在智能制造產業中,3D打印與機器人是一對好搭檔,它們常常有機結合,相互成就。即將過去的2017年,又有不少機器人自3D打印機中誕生,雖然它們還不滿一歲,但許多都是不可小覷的潛力股,有望改變醫療、教育、航天、環保、救援等領域的未來。
不滿一歲的潛力股:2017年3D打印機器人盤點
在智能制造產業中,3D打印雖然不像人工智能與物聯網那樣百搭,但也與多項其他技術有著種種聯系。比如,3D打印設備可以從人工智能和物聯網那里獲益,提高“智商”和敏感度;3D打印與虛擬現實在多個商用領域處于亦敵亦友的糾結狀態;而3D打印與機器人則往往能有機結合,相互成就。
2017年轉眼飛逝,這一年當中,又有不少機器人從3D打印機中出世,別看它們還處于未滿一歲的“嬰兒期”,不少都是不容小覷的潛力股呢。
醫療機器人:宏觀微觀兼顧,創新成果豐碩
醫學仿真機器人Mikoto
這是一款由日本醫療風險投資公司Tmsuk R&D與鳥取大學醫院合作研發的3D打印機器人,它外形酷似真人,可用于培訓醫學生和緊急護理人員實施模擬手術。Mikoto不僅外表看起來像真人,而且反應能力也具有一定的仿真性,這是因為它內置特殊傳感器,可以通過發出“哎喲”聲或窒息的形式向操作人員提供實時反饋。從Mikoto身上,我們或許可以看到醫學仿生培訓設備的未來發展趨勢。
微型抗癌機器人
尋找化療的替代方法是近年來癌癥研究的一個熱點,不少業者把希望放在了微型機器人身上。今年6月,德國萊布尼茲固體和材料研究所與德國增材制造公司Nanoscribe合作,開發出了一款運用磁場進行控制的微型機器人。據了解,Nanoscribe的3D打印設備能以二百納米的直徑進行打印。盡管這款機器人進入人體后不會造成傷害,但是如何讓它順利進入細胞發揮作用的問題尚未解決。下一步,科學家們有可能利用精子可以穿透細胞壁的特性為其提供幫助。
癌癥檢測機器人Stormram 4
有的醫療機器人雖然自身并不屬于微型設備,但卻可以實現微型解構上的操作。荷蘭屯特大學于今年7月研發的Stormram 4就是這樣一款3D打印機器人,它能夠在一臺核磁共振成像機中運轉,讓癌癥檢測與治療變得更容易。Stormram 4操控針尖的能力遠勝人類,能將針尖準確移到一個目標上,誤差不過幾毫米,這對異常或病變組織的取樣分析工作有很大幫助。
Kenshiro與Kengoro
在今年12月末,日本東京大學公布了兩個仿生機器人Kenshiro與Kengoro,可以說是2017年機器人領域的精彩收官之作。它們可以仰臥起坐,也能做俯臥撐,在模仿人類活動過程中甚至會“出汗”,因為它們要通過多孔的3D打印金屬來釋放水分來冷卻馬達。
Kenshiro與Kengoro并沒有非常明確的醫療用途,但根據其研發者的想法,它們能讓科研人員更好地了解人體在運動過程中的變化,從而設計出結構更為合理的假肢。此外,其潛在應用還有碰撞假肢測試、為人類組織移植提供仿生支架等。
教育機器人:教與學并重,編程功能成為產品亮點
LittleBot
5月,平臺Kickstarter上出現了一款名為LittleBot的玩具,它來自美國機器人公司Slant Robotics。這是一款造型可愛的3D打印教育機器人,旨在助力STEM(科學、技術、工程、數學)教育,讓兒童更輕松地學習工程、編程與機器人技術。LittleBot支持拆分、重建和定制,為用戶了解電子、編程、3D設計和3D打印領域的基礎知識大開方便之門。
光子
如果說在與LittleBot的互動中,兒童扮演的是學生角色,那么由波蘭研究人員與3D打印公司zortrax合作推出的3D打印機器人“光子”則是反其道而行之,讓孩子當起了機器人的老師。用戶可以利用編程工具幫助“光子”來學習多種能力,例如編程基本知識、邏輯思維、快速決策能力,閱讀新聞等等。
其實無論是教還是學,LittleBot和“光子”的核心目的都指向兒童教育,而兩者不約而同突出了編程知識的教授,這不僅反映了當前教育機器人的重要發展趨勢,更彰顯了兒童基礎教育的未來趨向。
太空機器人:上天拍照,幫人減壓
JEM Internal Ball
7月,空間站迎來了一個外形超萌的球形3D打印攝影機器人JEM Internal Ball。它由日本宇宙航空研究開發機構和東京大學等單位聯合研發,用于檢驗相關技術應用。JEM Internal Ball不辱使命,上天后不久便傳回了捕獲的組圖片和視頻。有了這位圓滾滾攝影師的幫助,空間站的宇航員們可以減輕不少拍攝方面的工作壓力。
環保機器人:習得“飛檐走壁”一身武藝,只為監測水與空氣
仿壁虎四足機器人
強大的行動能力對環保機器人來說非常重要,畢竟,如果不能移動,那么檢測范圍將十分有限。韓國蔚山國家科學技術研究所的科研人員從攀爬高手壁虎身上獲得靈感,于今年7月開發出一種能在墻壁乃至天花板上移動的3D打印四足機器人,且具有優異防水性。看來,它不僅能“飛檐走壁”,還隨時準備“水上漂”。這款機器人是用3D Systems公司的選擇性激光燒結3D打印機制作的,構成材料為聚酰胺12。研發者的終目標是將其運用于空氣和水污染監測。
救援機器人:能屈能伸方可深入險境
可折疊機器人
對于救援機器人而言,想要出色完成任務,重要的品質或許不是“勇氣”,而是“能屈能伸”。8月,美國卡內基梅隆大學利用消費級3D打印機開發出一種可彎曲、扭曲的伸縮結構,有望讓救援機器人具備可折疊能力,從而在情況復雜的災難現場靈活移動,迅速抵達被困者身邊,從而實施緊急救助或傳送工具。此外,彈出式帳篷也成為這一柔性結構的潛在應用。