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水下3D打印技术将于2022年问世,将告别人工作业
大学仕 2021-06-08 13:36 627浏览
   目前水下管道的损坏主要靠人力解决,尤其是在无底的海洋中。这种水下作业会面临很大的风险。机器人能完成这个看似不可能的任务吗?诺威根的水下机器人专家康斯伯格费罗泰克(Kongsberg Ferrotech)透露,该公司目前正在开发一种水下3D打印技术,用于修复海底管道。   康斯伯格费罗技术公司的首席执行官克里斯托弗卡尔森说:“先进的水下机器人以环保的方式为客户节省了大量的成本和时间,而且它们不会被排放到海里。”我们的解决方案在过去五年中一直在开发中,我们将在2021年第三季度开始向东南亚市场提供水下复合修复服务。‘   通过我们的检查、维护和修理(imr) ——机器人技术,我们将车间带到损坏的地方,而不是将损坏的零件带到车间。‘   康斯伯格钢铁技术公司的金属3D打印项目与Equinor、SINTEF、Gassco和挪威研究委员会合作开发水下维护、维修和检修(MRO)应用技术。通过这一计划,康斯伯格费罗技术公司旨在升级其现有的水下流线控制和维护(SFCR)机器人,使其能够对导航流线进行现场维护。目前,该公司的“鹦鹉螺”机器人可以潜入大海,建立真空并修复任何损坏的管道,然后返回大海而不会留下任何碎片。   然而,该公司表示,凭借其新的“潜艇调幅寿命延长”技术,升级后的鹦鹉螺号可以“显著延长几项海洋资产的使用寿命”。事实上,虽然该公司的最初目标是通过其3D打印过程修复受损的流线,但它也为其设备开发其他功能打开了大门,这在新的领域创造了机会。   “3D打印技术的快速发展正在创造新的机会和市场,”Equinor 3D打印主管布雷德勒姆(Brede L rum)解释道。将这一技术与康斯伯格费罗技术公司的机器人相结合,为潜艇维护和改造开辟了许多令人兴奋的新可能性。我们期待与我们的行业合作伙伴密切合作。Kongsberg Ferrotech的技术可能从2016年就开始开发了,但据报道现在已经通过了挪威特隆赫姆峡湾深水复合材料修复试验,该公司表示,预计最早可以在2022年进行第一次商业应用。   卡尔森总结说,与Equinor、Gassco和SINTEF的合作代表了在水下设备、水下运输系统和金属修复研究方面的世界级专业知识。这一发展水下3D打印以延长其使用寿命的独特机会是一项重要的技术飞跃。——不仅仅是为了康思博铁矿,更是为了整个行业。
新型模块化柔性驱动方法的3D打印软体机器人!
大学仕 2021-01-22 09:37 417浏览
       一只灵巧的“尺蠖”,牢牢地抓住圆形管,一伸一缩中蜿蜒前行。其实,这只灵活的“尺蠖”是一款采用了天津大学左思洋、刘建彬课题组研发的新型模块化柔性驱动方法3D“打印”出来的软性机器人,可应用于人工肌肉和管道爬行机器人中。该成果2021年1月初在线发表在《美国电气电子工程师学会机器人和自动化快报( IEEE Robotics and Automation Letters)》上。       软性机器人因其较高的柔性和对人体安全等优点,近几年得到持续广泛的关注。而3D打印的优势在于制造复杂形体、复杂结构而且不需要后续加工,可一次成型。打印免组装结构,是3D打印技术制造软性机器人比较典型的应用。       左思洋、刘建彬课题组提出了一种基于薄膜气缸的新型模块化柔性驱动方法,根据具体应用改变排列组合方式以及合理布置连接方案,将其应用于人工肌肉和管道爬行机器人中。       “每一个薄膜气缸就好比人体的一小块肌肉,或者爬虫的一个‘节’,只不过是用热塑性聚氨酯材料做的。”刘建彬解释说,采用这种新型薄膜气缸结构是团队的“奇思妙想”,如果把这个结构比喻成一个基本的肌肉单元,那根据不同的应用需求再对这些单元的连接方式进行排列组合和布局连接,就像是把一个个的肌肉单元连接起来形成一整块肌肉,然后再应用于不同场景。       整块“肌肉”的制造过程采用了3D打印技术,一次成型,省掉了传统机电设备加工制造中的装配流程,大幅降低了驱动模块的制造成本和周期,且具备耗气量小、动态响应高、可靠性高、对应用场景适应性强等特点。基于此创意,课题组首先提出了一种新型气动人工肌肉,可应用于柔性外骨骼等人机交互装备的驱动中。气动即以压缩空气为动力源,带动机械完成伸缩或旋转动作。与传统气动人工肌肉相比,该设计最突出的特点是不会产生厚度方向的膨胀,从而避免了对人体的挤压。        此外,课题组还提出了一种新型气动管道爬行机器人,可应用于工业管道设施的检查和实时监控。该管道爬行机器人采用仿生尺蠖原理,通过巧妙布置薄膜气缸单元之间的连接,实现机器人在管道内、外壁面爬行。柔性驱动方式的应用使该机器人能够适应大范围管道直径的变化,并可应对直管、弯管、竖管、水平管以及各种角度倾斜管应用场景,同时机器人可承受自重80倍以上负载。       因为采用了气动方法驱动,软性机器人只能拖着长长的气管尾巴工作。如果将传感器集成到设备中,也就能去掉这些气管尾巴,使机器人更独立精致,这也是科学家们未来的努力方向。来源: 科技日报
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