教你如何3D打印一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人

　　雖然3D打印可以稱得上一種革命性的技術(shù)，目前已經(jīng)在航空航天、醫(yī)療等領(lǐng)域大顯身手;它也是一個(gè)有趣的制造技術(shù)，可以讓您在家里很方便地做出自己想要的東西。而如果您想要用3D打印制作出一些炫酷吸引眼球的東西的話，毫無(wú)疑問(wèn)，機(jī)器人應(yīng)該位列其中。畢竟，機(jī)器人算的上未來(lái)科技社會(huì)標(biāo)志性的東西之一了，作為一個(gè)創(chuàng)客的話，怎么能不試一把呢?

　　但是，如果你正在尋找一個(gè)真正的挑戰(zhàn)，為什么不3D打印和組裝一個(gè)真正能用的功能性機(jī)器人?我這里談?wù)摰牟皇且徊啃C(jī)器人，可以自動(dòng)走路或眨眼，而是您經(jīng)常會(huì)在自動(dòng)化生產(chǎn)線上看到的那種可以處理、組裝不同零部件的工業(yè)機(jī)器人。創(chuàng)客Andreas H lldorfer已經(jīng)為此工作了幾個(gè)星期，預(yù)計(jì)很快就能完工。

　　由披露的照片可以看到，Andreas正在3D打印的是一臺(tái)安裝在可旋轉(zhuǎn)底盤(pán)上的多關(guān)節(jié)機(jī)器人臂，用戶可以很容易地控制它向任何方向移動(dòng)。從外觀上看，它很像德國(guó)知名的KUKA工業(yè)機(jī)器人，不同之處在于它是由塑料制成。它能夠拿起一杯咖啡，這表示它有足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和堅(jiān)固性(盡管也許沒(méi)有多大用處)。尤其是您也可以自己制作一個(gè)!

　　Andreas的項(xiàng)目仍在進(jìn)行中，盡管還需要一些小小的修改，但已經(jīng)達(dá)到了可以實(shí)際工作的狀態(tài)。Andreas也因此慷慨地分享了他的各種部件的設(shè)計(jì)文件。

　　他的靈感來(lái)自于大型的工業(yè)機(jī)器人，而他的目的也只是想擁有一個(gè)工業(yè)機(jī)器人的3D打印版本而已。整個(gè)機(jī)械臂包括了幾個(gè)關(guān)節(jié)和一個(gè)夾持器，都是用ABS材料打印的，Andreas為此使用的材料超過(guò)1.2公斤。而且所有的3D打印工作花了他一個(gè)星期左右。這些打印部件的填充率大約為12%左右，并使用slic3r軟件的蜂窩填充結(jié)構(gòu)。這也意味著翹曲可能會(huì)是一個(gè)問(wèn)題，但它畢竟只是一個(gè)WIP模型。Andreas使用一臺(tái)家用的Delta式3D打印機(jī)把它們都打印了出來(lái)，然后再組裝好。Andreas稱大多數(shù)3D打印機(jī)都能打印出這些機(jī)器人部件。

　　如果你躍躍欲式，想自己也做一個(gè)，那么就點(diǎn)擊此處下載該機(jī)器人的各種部件吧(基本的機(jī)械臂、前臂和旋轉(zhuǎn)盤(pán))。他還沒(méi)有上傳過(guò)的唯一的部件是夾持器，它是基于MSI tech公司的一個(gè)設(shè)計(jì)。

　　不過(guò)這個(gè)項(xiàng)目相當(dāng)?shù)膹?fù)雜和耗時(shí)，而且需要您在沒(méi)有教程的條件下組裝不同的零件。雖然Andreas確實(shí)在視頻中解釋了各個(gè)部件的基本功能和每個(gè)部分可能面臨的問(wèn)題，還是需要您擁有一點(diǎn)點(diǎn)的工程經(jīng)驗(yàn)，才能在家中復(fù)制所有的步驟。然而，這也使它成為一個(gè)具有挑戰(zhàn)性和有趣的項(xiàng)目，足以使您的創(chuàng)客水平提升一個(gè)臺(tái)階。

　　這個(gè)項(xiàng)目的復(fù)雜程度能從兩種顏色中反應(yīng)出來(lái)：藍(lán)色和橙色。第一次迭代的機(jī)器人臂完全是藍(lán)色的。而尺寸和重量的變化意味著Andreas需要重新設(shè)計(jì)某些部件。其第一個(gè)原型完全依賴步進(jìn)電機(jī)，而這些電機(jī)無(wú)法有效地處理整個(gè)負(fù)載。

　　Andreas因此被迫把機(jī)器人臂分成兩半：藍(lán)色的部分搭載步進(jìn)電機(jī)，而一個(gè)橙色的部件則依托直流電動(dòng)機(jī)，使得整個(gè)設(shè)計(jì)嚴(yán)重復(fù)雜化。“使用直流電機(jī)的一個(gè)問(wèn)題是，它們無(wú)法得到控制，所以我需要編碼器來(lái)測(cè)量機(jī)器人臂的角度。我試過(guò)磁鐵編碼器和而且很喜歡用他們，所以我將其裝在了每一個(gè)關(guān)節(jié)處(和其他一些地方)。有了它們，你絕對(duì)可以測(cè)量機(jī)器人臂的位置。直流齒輪電機(jī)更輕，并提供更多的扭矩，但有一個(gè)缺點(diǎn)，即它們不像步進(jìn)電機(jī)那樣容易控制。”

　　而該項(xiàng)目因此還沒(méi)有全部完成，這是天工社很久都沒(méi)有見(jiàn)到過(guò)的最酷、最復(fù)雜的3D打印機(jī)器人項(xiàng)目之一了。一旦其完成，您的收獲也將是巨大的!