德國(guó)聯(lián)邦教育研究部攜手KUKA開發(fā)大型金屬3D打印機(jī)器人系統(tǒng)

德國(guó)聯(lián)邦教育研究部(BMMF)近日與全球知名的機(jī)器人制造商KUKA等企業(yè)合作啟動(dòng)了一項(xiàng)新的金屬3D打印項(xiàng)目 — ProLMD。此項(xiàng)目會(huì)重點(diǎn)研究激光金屬沉積(LMD)技術(shù)，然后將其與KUKA的工業(yè)級(jí)機(jī)械臂融合，最終開發(fā)出一種能在復(fù)雜表面打印多種材料，打印速度達(dá)到1-2千克/小時(shí)的更強(qiáng)金屬3D打印系統(tǒng)。

KUKA的機(jī)械臂以自動(dòng)化程度高聞名，已經(jīng)在許多行業(yè)得到了重用，所以如果能成功與3D打印技術(shù)融合，必定可以實(shí)現(xiàn)更多應(yīng)用，比如集成到工業(yè)4.0的智能工廠中。

值得一提的是，除了BMMF，KUKA還在與Fraunhofer激光技術(shù)合作。而截至目前，他們已經(jīng)取得了相當(dāng)不錯(cuò)的成果，利用KUKA的機(jī)械臂開發(fā)出了一系列基于激光的焊接、切割，以及融覆解決方案。

工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域有三大陣營(yíng)：

一是擁有核心技術(shù)的創(chuàng)新型企業(yè)。比如美國(guó)的Rethink Robotics以及丹麥公司Universal Robots。

Rethink Robotics公司的雙臂機(jī)器人

Universal Robots公司的6關(guān)節(jié)機(jī)器臂UR10

二是傳統(tǒng)制造業(yè)巨頭。面對(duì)智能時(shí)代的浪潮，傳統(tǒng)企業(yè)并沒(méi)有坐以待斃，開始積極擁抱前沿科技。比如瑞士ABB的YuMi，德國(guó)庫(kù)卡KUKA。

ABB的Yumi

KUKA機(jī)械臂

ABB和KUKA都已跨界到3D打印領(lǐng)域。通過(guò)集成3D打印設(shè)備,機(jī)械臂可承擔(dān)制造大型復(fù)雜零部件或建筑結(jié)構(gòu)的任務(wù)。比如Stratasys公司將3D打印熔融擠出頭集成在KUKA機(jī)械臂上，完成大型碳纖維零部件的3D打印;Viridis3D 公司通過(guò)集成了3D打印機(jī)的ABB機(jī)械臂和自動(dòng)化傳送帶，完成砂模的批量化生產(chǎn)。

Viridis3D的砂模3D打印機(jī)械臂

KUKA去年已被美的集團(tuán)用了近300億元收購(gòu)，在當(dāng)時(shí)引來(lái)不小的轟動(dòng)。德國(guó)聯(lián)邦教育研究部(BMMF)近日與KUKA等企業(yè)合作啟動(dòng)了一項(xiàng)新的金屬3D打印項(xiàng)—ProLMD。此項(xiàng)目會(huì)重點(diǎn)研究激光金屬沉積(LMD)技術(shù)，然后將其與KUKA的工業(yè)級(jí)機(jī)械臂融合，最終開發(fā)出一種能在復(fù)雜表面打印多種材料，打印速度達(dá)到1-2千克/小時(shí)的金屬3D打印系統(tǒng)。

KUKA的機(jī)械臂以自動(dòng)化程度高聞名，已經(jīng)在許多行業(yè)得到了重用，所以如果能成功與3D打印技術(shù)融合，必定可以實(shí)現(xiàn)更多應(yīng)用，比如集成到工業(yè)4.0的智能工廠中。

Stratasys利用KUKA機(jī)械臂打印

值得一提的是，除了BMMF，KUKA還在與Fraunhofer激光技術(shù)合作。而截至目前，他們已經(jīng)取得了相當(dāng)不錯(cuò)的成果，利用KUKA的機(jī)械臂開發(fā)出了一系列基于激光的焊接、切割，以及融覆解決方案(下圖)。

如今，西門子公司正在研發(fā)的一項(xiàng)3D打印技術(shù)，不僅結(jié)合了蜘蛛機(jī)器人，而且可以通過(guò)團(tuán)隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)完成大型物品的3D打印。西門子技術(shù)研究院在普林斯頓大學(xué)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種八條腿的3D打印機(jī)器人SiSpis。SiSpis的外形和工作原理非常像一只蜘蛛，身上裝有一個(gè)可擠出PLA 打印材料的3D打印機(jī)、相機(jī)和激光掃描儀。

SiSpis機(jī)器人

目前，SiSpis 蜘蛛機(jī)器人3D打印機(jī)仍在研發(fā)階段，推出市場(chǎng)的時(shí)間尚未確定。在現(xiàn)階段，PLA 是唯一可用的3D打印材料，西門子將陸續(xù)開發(fā)混凝土等其他打印材料。關(guān)于這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，西門子公司表示將主要用于汽車車身、輪船、飛機(jī)機(jī)身等大型零部件的3D打印。

SiSpis機(jī)器人的打印噴頭

第三大陣營(yíng)是互聯(lián)網(wǎng)巨頭。比如Google在Andy Rubin的帶領(lǐng)下收購(gòu)了一系列機(jī)器人公司，建立了一個(gè)機(jī)器人小帝國(guó)，包括著名的軍用機(jī)器人生產(chǎn)商Boston Dynamics。

Boston Dynamics機(jī)器人

有權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，協(xié)作型機(jī)器人在2015-2020年期間會(huì)有近十倍的增長(zhǎng)，從2014年的一億美金增長(zhǎng)到2020年的十億美金以上，年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)50%以上。其根本原因是因?yàn)榇罅康膮f(xié)作型機(jī)器人被用于電子類產(chǎn)品小批量、多批次的生產(chǎn)上。在未來(lái)會(huì)有更多的創(chuàng)新者將精力集中于創(chuàng)新，而機(jī)器人專門負(fù)責(zé)協(xié)助創(chuàng)新者的創(chuàng)新。

Rethink Robotics公司的理念就是，協(xié)作型機(jī)器人的終極目標(biāo)是免編程，最理想的狀態(tài)是機(jī)器人看人類操作一次后就可以學(xué)會(huì)，真正成為人類的幫手。這或許就是未來(lái)機(jī)器人的發(fā)展方向。