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这些软件和技术可用于机器人的快速制造

        张家港市双源机械有限公司虽然近些年来,制造设计科技发生了巨大的进步,让功能性机器人的开发越来越容易,但要打造完全功能性的机器人,前行的道路上依然巨大面临的挑战。打造成熟的机器人系统需要不同领域(包括机械、电子、软件和控制理论等)的精湛技术,这些领域取得一旦杰出成就,机器人系统的成熟程度将更进一步。
 
机器人系统设计的目的就是得出制造机器人的整套制作程序,其包含结构、机械制造和组装。这方面的研究将有助于用户从特定类型的结构和功能中得出制造过程。可制造性设计(DFM)因为制作技术的不成熟而对机器人的功能和结构造成限制。随着制造能力的提高,这些慢慢限制也能减少直到消失。比如,随着3D打印技术的发展,现在几乎任何形状的固体物件都能通过3d打印机制造出来。
 
然而,除了3D打印,我们还有其他的技术。最近的一个例子就是将2D材料折叠在一起的技术,这种技术与日本的折纸工艺类似。现在,一些研究团队已经利用此技术将纸片、塑料薄膜和多层层合板打造成机器人。这种方法有着其他方法不可比拟的优势:首先,它的制造过程很快;此外它非常灵活。不过,让2D材料变成3D结构依然面临重重挑战。
 
要实现机器人的快速制造,新的增材制造至关重要。3D打印技术扩展了我们能够直接制造的设备,从扬声器到电池,再到应变传感器,3D打印能够一网打尽。最近,我们团队开始探索3D打印能够用刀的材料、程序和设计方法,旨在扩大3D打印的范围。除了3D打印,机器人制造可用的另一种技术便是形状沉积制造(SDM),其原理是:零件和支撑都是逐层同步生成,而且新增加材料都是液态材料,每层完成之后都是在计算机控制下进行切削加工和应力消除处理,层层叠加直到生成零件。
 
软件在设计和制造机器人系统中扮演着重要的角色。从设计方面来说,现在很多工具都能通过创造、绘制机械、电子和软件来帮助用户。软件应该尽可能地支持设计、简化设计程序,为最终的产品保驾护航。最近,有团队研究出了一种叫做PC-MEMS(打印环路微机电系统)的程序,而这些层板能够用于制造机器人系统。现在,其能够用于制造电动机械层板,这种方法已经用于制造可行走和飞行的昆虫形状机器人。
 
利用机器人操作环境(ROS),我们已经搭建了一个面向机器人应用的模块化编程环境,我们将之命名为ROSLab。利用ROSLab,开发者可以将机器人应用中为数众多的运算单元,并将这些单元之间的消息传递方式统统模块化,这样一来,我们就能完全自动化地生成一个机器人应用的主体框架代码。最近,继续壮大了ROSLab,我们让机器人建筑模块库加入到ROSLab中来,为机器人的结构机械创造更加良好的设计环境。

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