博茨大戰(zhàn)(BattleBots)是美國播出的一檔機器人格斗類節(jié)目。2000年開始在美國Comedy Central播出,收視率極高,覆蓋了52個國家。2015年夏季,博茨大戰(zhàn)(BattleBots)在美國abc開始復(fù)播。最近,由于無人機技術(shù)日漸普及,博茨大戰(zhàn)的最新一季新增了飛行機器人。
由于只有六周的時間來創(chuàng)建一個用于節(jié)目的戰(zhàn)斗無人機,參賽團隊MBS Robotics不得不依靠3D打印來創(chuàng)建它的機器人戰(zhàn)士——AfterByte。這個來自加拿大埃德蒙頓的機器人團隊主要生產(chǎn)機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3D打印無人機機身。
不過,盡管該團隊聲稱,使用擠出技術(shù)打造的塑料機身可以承受無人機的兩個鋁制機械臂的重量,但該設(shè)計最終還是失敗了。FDM 3D打印的機身由于打印層之間的薄弱連接而裂開。在之后,MBS Robotics團隊使用了Formlabs公司的Formlabs 2光固化(SLA)3D打印機,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)的錘擊測試,來發(fā)現(xiàn)不同材料的薄弱點?!盠ucas Sloan解釋說,他是MBS Robotics的隊長和主要的機器人操作員?!癋ormlabs的硬樹脂需要非常大的力氣才能嚴重損傷,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?!?/span>
他補充說:“有意思的是,為了提高FDM打印件的強度,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)致無人機體型巨大,框架顯著影響了向下流動的空氣?!?/span>
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器人表面積削減一半以上,總翼展(從葉梢到葉梢的對角線)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,而且發(fā)現(xiàn)它是一個更好的飛行框架,盡管重量略有增加?!?/span>
此外,由于光固化的細節(jié)和精確度,整體設(shè)計進行了改進。MBS團隊可以3D打印出帶有隱藏內(nèi)部通道的復(fù)雜部件,電線可以穿進通道中。之后多個部分被結(jié)合在一起組裝成更大的結(jié)構(gòu),形成了一個傳統(tǒng)制造技術(shù)不可能做出的設(shè)計。
雖然AfterByte的原型全身都是用Formlabs的硬樹脂3D打印的,但MBS團隊最終3D打印了兩個完整的無人機成品,一個用硬樹脂材料打印用于最后的戰(zhàn)斗,另一個用普通材料打印作為展示之用,因為這種材料能讓人們看到安裝在機器人框架的內(nèi)部通道里的電線。
MBS Robotics進一步利用Form 2來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,讓AfterByte能將超過4Psi的力量施加到對手機器人甚至上,另外一個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可以夾住另一個機器人并用沖擊鉆以120 ft lb的力量進行攻擊。
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)布了免費的AfterByte MINI的STL文件。Sloan認為,“即使只用9美元的馬達,AfterByte Mini也可以變身成一名忍者。”
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