德克萨斯大学生3D打印援助机器人

近日，德克萨斯大学San Antonio分校（UTSA）自动控制实验室的学生使用3D打印技术制造了一台令人印象深刻的3D打印遥控/自主机器人，这台机器人不仅能够打开和关闭阀门，而且还能通过基于摄像头的导航与自主运动定位自己。

据参与这个项目的一位学生Eric Wineman解释说，他们关于这台有趣的机器人的想法最初诞生于Mo Jamshidi博士的智能机器人课上，并且受到了Wineman为美国空军工作经历的启发。“在（为美国空军）工作中，3D打印能够让我们快速、廉价地原型零件。我和我的团队认为，3D打印可以为机器人的设计开发提供很大的帮助。因此，我的硕士学位导师（Mo Jamshidi博士）建议我们完成这个项目。”他解释说。

这个团队的成员包括了本科生和研究生Jonathan Tapia、Daniel Clifton、Ethan Cobb、dr. John Parsi和Eric Wineman。他们这个项目的共同目标是什么？“为了证明3D打印技术在机器人开发过程中的作用。”Wineman说。他解释说，他们的目标是打造出在可能的灾难情况下，能够真正、切实为人类提供援助的机器人。

如果看过关于海难的电影的话，您就会认识到，在一艘倾覆的船上，阀门是足以救命的。所以这也是这群学生集中于开发机器人开关阀门能力的原因所在。“机器人首先需要确定一个 阀门的位置（通过遥控或自动）。然后，再通过导航靠近阀门，打开或关闭它。”Wineman说。要实现机器人的自主行动，其中很重要的一个环节就是正确的识别出阀门，为此，开发团队在上面按照了一个颜色码。“基本上，机器人只有在看到阀门上的彩色码，然后才会通过导航接近阀门并执行所需要的操作。未来，我们希望为这台机器人增加更多的3D打印臂以扩大它的应用范围。”Wineman补充道。

从上面的视频中可以看到，这台机器人的很容易就能找到阀门（在摄像头的帮助下），并执行指令。您可以看到，它底部的轮子使用了特殊的麦克纳姆轮（Mecanum Wheel）式结构，这使它获得了更大的运动灵活性。

据Wineman解释说，这台机器人的零部件是他们使用SolidWorks建模软件设计出来后，用一台Cube 3 3D打印机和两台Luzbot Taz 4 3D打印机打印出大部分的零部件。实际上，除了麦克纳姆轮之外，所有的结构件都是3D打印的。“本来我们也可以把这些轮子3D打印出来，但是这个学期我们的时间不够了。”他解释说。他们使用的电子器件包括：一个 CMUcam5 Pixy视觉传感器、Brushed Pololu直流电动机、一块Arduino Mega 2560、4个Cytron 13A 电机驱动、4个Herkulex DRS-101和DRS-102智能伺服电机和一个用于驱动机械臂的伺服。

Wineman说，他们工程系的其它几个学生团队都在使用3D打印技术开发各方面的应用，其中包括3D打印的四轴飞行器和能够为老年人的日常生活提供帮助的应用等。