隨手刷屏的波士頓動力機器人，用3D列印解決了哪些問題

方栗子 編譯自 Design World
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波士頓動力的Atlas，自然不是用一天時間練就渾身技能的。

近日，在德國西部的小城亞琛，波士頓動力副總裁Aaron Saunders講述了這臺人形機器人與3D列印/增材製造之間的故事。

2009年，攻城獅們便已開始在四足機器人的基礎上，開發雙足機器人。

2012年，DARPA機器人挑戰賽在美國開幕。比賽中，團隊利用許多現成的部件，組裝成一臺液壓人形機器人，獨立式，身高2米，體重約200公斤。

2015年，波士頓動力擁有了身高約1.5米，體重約80公斤的Atlas。機器人擁有28個自由度，強度密度也已提升到與人類相近的程度。

在為機器人縮小身材的過程中，團隊遇到了不小的挑戰。比如伺服閥——

他們發現，當機器的體積越來越小，小到人類規格的時候，市面上便很難找到適用於它的高效能伺服閥了。於是，團隊自行開發了伺服閥，擁有多種模式，包括傳統伺服、制動、滑行等。閥門響應時間段，且旁路洩露極低。3D列印技術在伺服閥的製造中，發揮了作用。

桑德斯說，在人形機器人專案啟動的時候，他便讀到了許多關於3D列印的雜誌廣告。雖然，現實並不像快印店的服務那樣方便，但這項技術確實在以飛快的速度發展，且前景可觀。

大家或許知道，Atlas的腿是3D列印的。研發團隊著實在機器人的腿部花費了大量的心思，走了許多彎路，才終於成功把歧管、流體路由以及執行器都集中在了同一結構裡。

這許多部件的整合便是3D列印的一個難點。光是找到能夠承擔這項重任的3D印表機構，就已經非常不易。其封閉處理步驟之多，甚至足以消磨增材製造 (對比傳統機械製造) 的部分優勢。不過，團隊依然為了達成減小慣性的目標，繼續看好3D列印的潛力——

對足式機器人來說，系統的大部分動力小號在腿部的擺動上，不論是加速還是減速。雖然，人在走路時做功並不多，兩足行走算是自然界非常高效的運動方式；但是，擺腿需要的動力依然可觀。因此，利用削弱慣性作用便非常重要。

最終，3D列印技術使有限的空間得到更加高效的利用，Atlas的肢體慣性得到了有效降低。

與之相似，機器人的HPU也利用3D列印技術提升了空間利用效率。

目前，HPU的強度密度已接近1千伏/公斤。它位在機器人的中心，包含了收集電力並輸出液壓動力所需的一切部件，穩態、感測、過濾、排汙閥等，全部列印在同一級結構中，利用了原本剩餘的空間。

Saunders說，人們可以利用3D列印技術，製造非常有機的結構，將壓力損失降到最低，去除許多不必要的元件，這一點令人振奮。

但他也表示，雖然開發伺服閥本身是一項非常有趣的任務，波士頓動力作為一間機器人公司，依然希望在機器人學方面做出更多成果，而在零部件的開發上少耗費一些精力。所以，如果可以和相關的開發團隊合作，就更好了。

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