“精度雖然達(dá)不到作為精密機(jī)器人部件來使用的要求，但能夠使試錯的速度得到飛躍式提升”。對于3D打印機(jī)，千葉工業(yè)大學(xué)未來機(jī)器人技術(shù)研究中心（fuRo）高級研究員奧村悠做出了這樣的評價。

開發(fā)雙足步行仿人機(jī)器人、救援機(jī)器人等多種機(jī)器人的fuRo在大約6年前購買了3D打印機(jī)。在常常需要上千個一次性部件的機(jī)器人的開發(fā)之中，3D打印機(jī)對于縮短開發(fā)期居功至偉。

快速改進(jìn)L字型部件

“全方位輪機(jī)器人”是fuRo為從事兒童教育的Human ND開展的“機(jī)器人專家課程”而開發(fā)的機(jī)器人教具。通過該講座，聽講的初中一年級學(xué)生將在3個月的時間里，組裝出自由轉(zhuǎn)換方向行走的機(jī)器人。在投入量產(chǎn)前，fuRo使用自己的3D打印機(jī)，制作了機(jī)身等部件的試制品。

全方位輪機(jī)器人是主要面向初中一年級學(xué)生，以培養(yǎng)“未來的機(jī)器人博士”為宗旨的“機(jī)器人專家課程”教具。圖中的模型是使用3D打印機(jī)制作的試制品。

值得關(guān)注的是連接主機(jī)與車輪的L字型部件。通過讓試制的機(jī)器人行走，機(jī)器人在撞到墻壁時，該部件出現(xiàn)了折斷的現(xiàn)象。為此，fuRo通過改進(jìn)，在部件的面與面之間設(shè)置“斜梁”，提高了部件的強(qiáng)度。

奧村說“ “在工廠生產(chǎn)線等局限環(huán)境下使用的機(jī)器人容易計算強(qiáng)度。但包括人工操作在內(nèi)，使用方法無法掌握的機(jī)器人很難模擬。因此，需要采用試錯的方式，在制成成品之后進(jìn)行實(shí)驗。”

fuRo開發(fā)的救援機(jī)器人“Quince”也使用3D打印機(jī)輸出的部件。Quince是在核電站等災(zāi)害現(xiàn)場，使人類面臨的危險降到最低限度的研究機(jī)器人。在某些使用環(huán)境下，Quince需要裝備防止泥、水進(jìn)入的部件。部件對于強(qiáng)度的要求雖然不高，但向外部訂購依然要花費(fèi)10萬日元～20萬日元左右。

“Quince”是在發(fā)生化學(xué)物質(zhì)、生物、放射性物質(zhì)、爆炸物等“核化生爆災(zāi)害”時，代替人類進(jìn)入現(xiàn)場，進(jìn)行情況調(diào)查的救援機(jī)器人。福島第一核電站的內(nèi)部探查也采用了這種機(jī)器人，對空氣中漂浮的放射性物質(zhì)進(jìn)行了采樣。

購買3D打印機(jī)雖然需要初期投資，但制作1個Quince保護(hù)殼的材料費(fèi)僅為3000日元～4000日元，全方位輪機(jī)器人的L字型部件可以控制在300日元左右。向外部訂購不僅成本高，而且，如果金額龐大，還需要經(jīng)過制作采購訂單獲得批準(zhǔn)的步驟。與之相比，在需要的時候可以輕松試制是3D打印機(jī)的一大優(yōu)勢。使快速試錯成為現(xiàn)實(shí)的3D打印機(jī)不僅能夠壓縮成本，還有助于大幅縮短開發(fā)期。

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