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皓天鑫
【中國(guó)智能制造網(wǎng) 本站原創(chuàng)】在智能制造產(chǎn)業(yè)中，3D打印與機(jī)器人是一對(duì)好搭檔，它們常常有機(jī)結(jié)合，相互成就。即將過(guò)去的2017年，又有不少機(jī)器人自3D打印機(jī)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(yī)療、教育、航天、環(huán)保、救援等領(lǐng)域的未來(lái)。
不滿一歲的潛力股：2017年3D打印機(jī)器人盤(pán)點(diǎn)
在智能制造產(chǎn)業(yè)中，3D打印雖然不像人工智能與物聯(lián)網(wǎng)那樣百搭，但也與多項(xiàng)其他技術(shù)有著種種聯(lián)系。比如，3D打印設(shè)備可以從人工智能和物聯(lián)網(wǎng)那里獲益，提高“智商”和敏感度；3D打印與虛擬現(xiàn)實(shí)在多個(gè)商用領(lǐng)域處于亦敵亦友的糾結(jié)狀態(tài)；而3D打印與機(jī)器人則往往能有機(jī)結(jié)合，相互成就。
2017年轉(zhuǎn)眼飛逝，這一年當(dāng)中，又有不少機(jī)器人從3D打印機(jī)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(yī)療機(jī)器人：宏觀微觀兼顧，創(chuàng)新成果豐碩
醫(yī)學(xué)仿真機(jī)器人Mikoto
這是一款由日本醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)投資公司Tmsuk R&D與鳥(niǎo)取大學(xué)醫(yī)院合作研發(fā)的3D打印機(jī)器人，它外形酷似真人，可用于培訓(xùn)醫(yī)學(xué)生和緊急護(hù)理人員實(shí)施模擬手術(shù)。Mikoto不僅外表看起來(lái)像真人，而且反應(yīng)能力也具有一定的仿真性，這是因?yàn)樗鼉?nèi)置特殊傳感器，可以通過(guò)發(fā)出“哎喲”聲或窒息的形式向操作人員提供實(shí)時(shí)反饋。從Mikoto身上，我們或許可以看到醫(yī)學(xué)仿生培訓(xùn)設(shè)備的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。
微型抗癌機(jī)器人
尋找化療的替代方法是近年來(lái)癌癥研究的一個(gè)熱點(diǎn)，不少業(yè)者把希望放在了微型機(jī)器人身上。今年6月，德國(guó)萊布尼茲固體和材料研究所與德國(guó)增材制造公司Nanoscribe合作，開(kāi)發(fā)出了一款運(yùn)用磁場(chǎng)進(jìn)行控制的微型機(jī)器人。據(jù)了解，Nanoscribe的3D打印設(shè)備能以二百納米的直徑進(jìn)行打印。盡管這款機(jī)器人進(jìn)入人體后不會(huì)造成傷害，但是如何讓它順利進(jìn)入細(xì)胞發(fā)揮作用的問(wèn)題尚未解決。下一步，科學(xué)家們有可能利用精子可以穿透細(xì)胞壁的特性為其提供幫助。
癌癥檢測(cè)機(jī)器人Stormram 4
有的醫(yī)療機(jī)器人雖然自身并不屬于微型設(shè)備，但卻可以實(shí)現(xiàn)微型解構(gòu)上的操作。荷蘭屯特大學(xué)于今年7月研發(fā)的Stormram 4就是這樣一款3D打印機(jī)器人，它能夠在一臺(tái)核磁共振成像機(jī)中運(yùn)轉(zhuǎn)，讓癌癥檢測(cè)與治療變得更容易。Stormram 4操控針尖的能力遠(yuǎn)勝人類，能將針尖準(zhǔn)確移到一個(gè)目標(biāo)上，誤差不過(guò)幾毫米，這對(duì)異?；虿∽兘M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(xué)公布了兩個(gè)仿生機(jī)器人Kenshiro與Kengoro，可以說(shuō)是2017年機(jī)器人領(lǐng)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(dòng)過(guò)程中甚至?xí)?ldquo;出汗”，因?yàn)樗鼈円ㄟ^(guò)多孔的3D打印金屬來(lái)釋放水分來(lái)冷卻馬達(dá)。
Kenshiro與Kengoro并沒(méi)有非常明確的醫(yī)療用途，但根據(jù)其研發(fā)者的想法，它們能讓科研人員更好地了解人體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的變化，從而設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更為合理的假肢。此外，其潛在應(yīng)用還有碰撞假肢測(cè)試、為人類組織移植提供仿生支架等。
教育機(jī)器人：教與學(xué)并重，編程功能成為產(chǎn)品亮點(diǎn)
LittleBot
5月，平臺(tái)Kickstarter上出現(xiàn)了一款名為L(zhǎng)ittleBot的玩具，它來(lái)自美國(guó)機(jī)器人公司Slant Robotics。這是一款造型可愛(ài)的3D打印教育機(jī)器人，旨在助力STEM(科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué))教育，讓兒童更輕松地學(xué)習(xí)工程、編程與機(jī)器人技術(shù)。LittleBot支持拆分、重建和定制，為用戶了解電子、編程、3D設(shè)計(jì)和3D打印領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)大開(kāi)方便之門(mén)。
光子
如果說(shuō)在與LittleBot的互動(dòng)中，兒童扮演的是學(xué)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(jī)器人“光子”則是反其道而行之，讓孩子當(dāng)起了機(jī)器人的老師。用戶可以利用編程工具幫助“光子”來(lái)學(xué)習(xí)多種能力，例如編程基本知識(shí)、邏輯思維、快速?zèng)Q策能力，閱讀新聞等等。
其實(shí)無(wú)論是教還是學(xué)，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(shí)的教授，這不僅反映了當(dāng)前教育機(jī)器人的重要發(fā)展趨勢(shì)，更彰顯了兒童基礎(chǔ)教育的未來(lái)趨向。
太空機(jī)器人：上天拍照，幫人減壓
JEM Internal Ball
7月，空間站迎來(lái)了一個(gè)外形超萌的球形3D打印攝影機(jī)器人JEM Internal Ball。它由日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)和東京大學(xué)等單位聯(lián)合研發(fā)，用于檢驗(yàn)相關(guān)技術(shù)應(yīng)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(huán)保機(jī)器人：習(xí)得“飛檐走壁”一身武藝，只為監(jiān)測(cè)水與空氣
仿壁虎四足機(jī)器人
強(qiáng)大的行動(dòng)能力對(duì)環(huán)保機(jī)器人來(lái)說(shuō)非常重要，畢竟，如果不能移動(dòng)，那么檢測(cè)范圍將十分有限。韓國(guó)蔚山國(guó)家科學(xué)技術(shù)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(kāi)發(fā)出一種能在墻壁乃至天花板上移動(dòng)的3D打印四足機(jī)器人，且具有優(yōu)異防水性?？磥?lái)，它不僅能“飛檐走壁”，還隨時(shí)準(zhǔn)備“水上漂”。這款機(jī)器人是用3D Systems公司的選擇性激光燒結(jié)3D打印機(jī)制作的，構(gòu)成材料為聚酰胺12。研發(fā)者的終目標(biāo)是將其運(yùn)用于空氣和水污染監(jiān)測(cè)。
救援機(jī)器人：能屈能伸方可深入險(xiǎn)境
可折疊機(jī)器人
對(duì)于救援機(jī)器人而言，想要出色完成任務(wù)，重要的品質(zhì)或許不是“勇氣”，而是“能屈能伸”。8月，美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)利用消費(fèi)級(jí)3D打印機(jī)開(kāi)發(fā)出一種可彎曲、扭曲的伸縮結(jié)構(gòu)，有望讓救援機(jī)器人具備可折疊能力，從而在情況復(fù)雜的災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng)靈活移動(dòng)，迅速抵達(dá)被困者身邊，從而實(shí)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(jié)構(gòu)的潛在應(yīng)用。
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