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提起蜘蛛，大家往往會(huì)想起一張大大的蜘蛛網(wǎng)。而今天我們介紹的蜘蛛機(jī)器人，它吐出的不蜘蛛網(wǎng)，卻是3D打印的材料。

西門(mén)子技術(shù)研究院的技術(shù)人員，開(kāi)發(fā)了一種類(lèi)似蜘蛛一樣的機(jī)器人原型，可以協(xié)作地打印物體的結(jié)構(gòu)和表面。這個(gè)研究有望加速大規(guī)模復(fù)雜材料例如，飛機(jī)機(jī)身，輪船船體的制造。

研究稱這個(gè)機(jī)器人為“SiSpis”，或者西門(mén)子蜘蛛。有一天，這些蜘蛛機(jī)器人將成為新的工業(yè)工人。

蜘蛛機(jī)器人是有腿的，基本上完全自主的增材制造設(shè)備。他們正在利用多個(gè)自主的機(jī)器人，來(lái)合作進(jìn)行一些結(jié)構(gòu)的增材制造，例如車(chē)身，船身，飛機(jī)機(jī)身等。增材制造，也被稱為3D打印技術(shù)，是采用材料逐漸累加的方法制造實(shí)體零件的技術(shù)。

如何協(xié)同工作？

為輪船大小的物體內(nèi)部表面添加一層材料，也許需要幾個(gè)甚至上百個(gè)蜘蛛機(jī)器人，一起來(lái)完成。那么，問(wèn)題來(lái)了：它們應(yīng)該如何協(xié)作呢？

答案就是：自主工作。每個(gè)蜘蛛只能完成整個(gè)工作的一小部分。技術(shù)人員嘗試概念化和優(yōu)化這些機(jī)器人合作的方式。這個(gè)過(guò)程由成員的研發(fā)的算法來(lái)支持。它可以進(jìn)行多個(gè)機(jī)器人任務(wù)的計(jì)劃，使得兩個(gè)或者更多的機(jī)器人合作進(jìn)行增材制造，或者單個(gè)物體或者區(qū)域的表面處理。

為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，機(jī)器人電路板攜帶攝像頭和激光掃描儀，來(lái)理解他們周?chē)沫h(huán)境。在了解3D打印機(jī)手臂的工作范圍基礎(chǔ)上，每個(gè)機(jī)器人自主地在特定區(qū)域工作，無(wú)論該區(qū)域是平滑或者彎曲。

自主工作

自主是蜘蛛機(jī)器人行為的中心部分。例如，蜘蛛機(jī)器人知道他們周?chē)沫h(huán)境。如果電池電量在兩小時(shí)后將要變低，蜘蛛機(jī)器人將試圖返回充電站，但是它會(huì)首先將它的數(shù)據(jù)傳輸給另外一個(gè)剛充好電的蜘蛛機(jī)器人。這樣第二蜘蛛機(jī)器人，可以準(zhǔn)確的接手第一個(gè)蜘蛛機(jī)器人的工作。

無(wú)論他們遇到什么障礙，蜘蛛機(jī)器人可以自動(dòng)的找到繞開(kāi)的路徑。技術(shù)成員稱，這項(xiàng)技術(shù)，創(chuàng)造了一個(gè)原型平臺(tái)，自主制造機(jī)器人可以理解任務(wù)，拆分給不同的機(jī)器人，然后進(jìn)入制造流程，協(xié)調(diào)合作工作，不需要強(qiáng)制編程。

 

更進(jìn)一步的說(shuō)，成員還必須設(shè)計(jì)機(jī)器人的行為。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，技術(shù)人員開(kāi)發(fā)了軟件工具通過(guò)社區(qū)的機(jī)器人來(lái)模擬它們的行為。這意味著成員必須利用一種方法精確地校準(zhǔn)機(jī)器人制造噴嘴。每個(gè)機(jī)器人裝備一個(gè)擠出機(jī)，和傳統(tǒng)的3D打印機(jī)類(lèi)似。