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設(shè)備與工具
日前，來自倫敦的創(chuàng)業(yè)公司 Ai Build 通過融合三項前沿技術(shù)——3D打印、AI 算法和工業(yè)機(jī)器人，打造了一款 3D 打印 AI 機(jī)器人。它可以在打印的過程中進(jìn)行自動監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)并糾正自己的錯誤。因此，有人戲稱它自帶“眼睛”。
當(dāng) Ai Build 的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官 Daghan Cam 還在攻讀建筑學(xué)位的時候，就注意到一個現(xiàn)象：小規(guī)模生產(chǎn)和大規(guī)模工程建設(shè)之間已經(jīng)漸漸脫節(jié)了。小規(guī)模生產(chǎn)領(lǐng)域出現(xiàn)了自動化生產(chǎn)流水線；然而，大規(guī)模的工程建設(shè)對人類勞動還有著極強(qiáng)的依賴。后來，隨著3D 打印技術(shù)的出現(xiàn)，Cam 認(rèn)為可以通過算法，讓 3D 打印參與到工程建設(shè)中來，從而減輕人類的工作負(fù)擔(dān)。
但是，作為一種新興的制造手段，3D 打印不僅造價昂貴，還非常費時。所以目前它還不適用于大型物體的打印。大家之前或許見過的包括飛機(jī)、辦公空間和藝術(shù)品在內(nèi)的許多模型，都是以零部件進(jìn)行打印后拼接在一起，并不是以一個完整的個體進(jìn)行打印的。
為了擴(kuò)大打印規(guī)模，研發(fā)團(tuán)隊將 3D 打印頭綁在 KUKA 機(jī)器人的機(jī)械臂上，同時利用編程控制機(jī)械臂，從而完成一些復(fù)雜結(jié)構(gòu)的打印。為降低打印成本和時間，他們采用了網(wǎng)格狀的疊層式設(shè)計，這樣便能在耗材較少情況下，保證支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固。
但是值得注意的是，整個打印過程慢得簡直跟蝸牛有得一拼。如果 Ai Build 希望打印更快速、更廉價的話，就需要克服一些可能存在的結(jié)構(gòu)性難題或是機(jī)器人技術(shù)上的根本缺陷：“我們的機(jī)器人只會盲目地執(zhí)行電腦的指令。試想，在出現(xiàn)問題的情況下，要是它連問題都無法自主察覺的話，更遑論針對問題進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整呢？”
為了解決這個問題，Cam 和他的團(tuán)隊在機(jī)器人身上加裝了攝像頭和機(jī)器視覺算法，用于分析打印物體的結(jié)構(gòu)。對此，Cam 表示：“我們的目標(biāo)是，在現(xiàn)實環(huán)境和數(shù)字環(huán)境中打造一個有效的反饋回路?！庇谑?，在這雙“眼睛”的幫助下，機(jī)器人能夠自動監(jiān)測打印的過程中出現(xiàn)的問題并進(jìn)行自我調(diào)整。最終，打印時間節(jié)省了將近一半。
上周，在舉辦于阿姆斯特丹的 GPU 技術(shù)會議上，Ai Build 展示了一個長寬各 5 米，高 4.5 米的建筑結(jié)構(gòu) Daedalus Pavilion。這個作品是它們與 Arup Engineers 公司合作設(shè)計完成的。整個打印過程只耗時 15 天，打印成本約為 100 美元/小時，而打印完整作品的總花費或?qū)⒊^ 35600 美元（折合人民幣約 239684 元）。
Ai Build 方面表示，Daedalus Pavilion只是他們這個創(chuàng)意概念的一小部分，而他們的最終目的是用3D打印結(jié)構(gòu)（比如鑄造模具），進(jìn)行大刀闊斧的工程建設(shè)改革。
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