波士顿动力公司的Atlas类人机器人再升级,3D打印助力解决腿部液压动力驱动难题



 5月11日,著名机器人黑科技公司波士顿动力在YouTube频道上发布了两个视频,展示了旗下机器人Atlas和SpotMini的最新进展。其中Atlas类人机器人的舞台已经从实验室搬到了户外凹凸不平的草地和荒地上, 它已经不像两年前那么走起路来慢吞吞的笨拙样子,现在的它不仅跑起来非常自然轻快,而且还能在遇到障碍物的时候评估下跳过去。

发布后几天,Atlas已经在YouTube累积了近600万次的观看次数。它也受到了不同的评论,一些人担心它在防守中的应用,另外一些则评论它有多逼真。

尽管对于这款非常逼真的机器人来说,Atlas无疑是现代工程技术的一个壮举,它的背后离不开3D打印技术支持下。

跑步,跳跃,后仰翻转机器人

Atlas于2013年7月首次公开亮相。然后,DARPA的原型,Atlas具有普通幼儿的能力,只是学习走路。

最新一代的Atlas,它完成了跳跃、旋转以及后空翻等一连串的动作,每次完成动作后还能站稳,宛如一名体操运动员。其身高5.9英尺,体重330磅(150公斤)。

据了解,Atlas那令人信服的灵活性的部分被认为是其研发中最具挑战性的一部分。每条支腿都由液压动力驱动,需要将多个通道和执行器气缸内部集成为一个部件,这是使用3D打印已克服的一项任务。

3D打印挑战

波士顿动力学工程副总裁Aaron Saunders 在最近在德国亚琛举行的第11届国际流体动力会议上发言时解释道:“这条腿非常具有挑战性,因为有很多东西被整合进去。我们找到一家公司,使用前所未有的耐磨蚀3D打印材料做动力油缸,这是一个巨大的挑战。“

此外,Boston Dynamics将3D打印应用于位于机器人中心的Atlas液压动力单元(HPU)的生产。尽管这种方法带来了一系列挑战,但最终,这些优势胜过了阻碍。

“每公斤可承受千瓦,具有很好的可扩展性,”HPU的Saunders说,“所有的动态平衡,传感,过滤,排污阀,都集成在一个打印部件中,简化了结构。”此外,3D打印使部件重量 更轻,强度更强,并且拓扑优化设计节省了机器人内部空间。

Atlas的腿的结构。

机器人的现实

柔性机器人技术是另一个应用3D打印技术的创新领域,为机器提供更多像生活一样的能力。美国军方目前正在进行一项受头足动物启发的柔性机器人研究,最近的研究表明, 哈佛大学 已经证明能够制造具备感知运动,压力,触觉和温度的柔性机器人。像波士顿动力公司这些项目的成功为真实的机器人创造了充满希望的未来。最终,这些机器对于救援工作可能至关重要。

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