德克薩斯大學生3D打印援助機器人

近日，德克薩斯大學San Antonio分校（UTSA）自動控制實驗室的學生使用3D打印技術制造了一臺令人印象深刻的3D打印遙控/自主機器人，這臺機器人不僅能夠打開和關閉閥門，而且還能通過基于攝像頭的導航與自主運動定位自己。

據(jù)參與這個項目的一位學生Eric Wineman解釋說，他們關于這臺有趣的機器人的想法最初誕生于Mo Jamshidi博士的智能機器人課上，并且受到了Wineman為美國空軍工作經(jīng)歷的啟發(fā)。“在（為美國空軍）工作中，3D打印能夠讓我們快速、廉價地原型零件。我和我的團隊認為，3D打印可以為機器人的設計開發(fā)提供很大的幫助。因此，我的碩士學位導師（Mo Jamshidi博士）建議我們完成這個項目�！彼�解釋說。

這個團隊的成員包括了本科生和研究生Jonathan Tapia、Daniel Clifton、Ethan Cobb、dr. John Parsi和Eric Wineman。他們這個項目的共同目標是什么？“為了證明3D打印技術在機器人開發(fā)過程中的作用�！盬ineman說。他解釋說，他們的目標是打造出在可能的災難情況下，能夠真正、切實為人類提供援助的機器人。

如果看過關于海難的電影的話，您就會認識到，在一艘傾覆的船上，閥門是足以救命的。所以這也是這群學生集中于開發(fā)機器人開關閥門能力的原因所在�！皺C器人首先需要確定一個 閥門的位置（通過遙控或自動）。然后，再通過導航靠近閥門，打開或關閉它。”Wineman說。要實現(xiàn)機器人的自主行動，其中很重要的一個環(huán)節(jié)就是正確的識別出閥門，為此，開發(fā)團隊在上面按照了一個顏色碼�！盎�本上，機器人只有在看到閥門上的彩色碼，然后才會通過導航接近閥門并執(zhí)行所需要的操作。未來，我們希望為這臺機器人增加更多的3D打印臂以擴大它的應用范圍。”Wineman補充道。

從上面的視頻中可以看到，這臺機器人的很容易就能找到閥門（在攝像頭的幫助下），并執(zhí)行指令。您可以看到，它底部的輪子使用了特殊的麥克納姆輪（Mecanum Wheel）式結構，這使它獲得了更大的運動靈活性。

據(jù)Wineman解釋說，這臺機器人的零部件是他們使用SolidWorks建模軟件設計出來后，用一臺Cube 3 3D打印機和兩臺Luzbot Taz 4 3D打印機打印出大部分的零部件。實際上，除了麥克納姆輪之外，所有的結構件都是3D打印的。“本來我們也可以把這些輪子3D打印出來，但是這個學期我們的時間不夠了�！彼�解釋說。他們使用的電子器件包括：一個 CMUcam5 Pixy視覺傳感器、Brushed Pololu直流電動機、一塊Arduino Mega 2560、4個Cytron 13A 電機驅動、4個Herkulex DRS-101和DRS-102智能伺服電機和一個用于驅動機械臂的伺服。

Wineman說，他們工程系的其它幾個學生團隊都在使用3D打印技術開發(fā)各方面的應用，其中包括3D打印的四軸飛行器和能夠為老年人的日常生活提供幫助的應用等。