3D打印的金屬骨骼幫助日本機(jī)器人散熱

如今機(jī)器人并不新奇，然而新奇的是，它竟然會出汗。一個(gè)名叫Kengoro的日本機(jī)器人全身裝載了108個(gè)電動(dòng)機(jī)，能夠做包括俯臥撐在內(nèi)的很多動(dòng)作，因此機(jī)身會加載過熱，威脅系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。一位開發(fā)者想出了一個(gè)完美的解決方案：在Kengoro 3D打印的骨骼里安裝了人造血管，并利用去離子水來冷卻電動(dòng)機(jī)。

這個(gè)突破性進(jìn)展來自于東京大學(xué)實(shí)驗(yàn)室，研究團(tuán)隊(duì)由Masayuku Inaba教授帶領(lǐng)。并且這項(xiàng)成果出現(xiàn)在韓國大田市舉辦的2016年IROS國際會議上。

研發(fā)者解釋說，系統(tǒng)過熱是如今所有機(jī)器人面臨的問題。盡管現(xiàn)在出現(xiàn)了風(fēng)扇系統(tǒng)散熱等解決方案，然而效率底下，成本也太高。研究團(tuán)隊(duì)想到，人類會通過排汗的方式來自我冷卻，也可以讓機(jī)器人模仿人類的身體機(jī)能，讓去離子水從機(jī)器骨骼上蒸發(fā)，從而釋放熱量。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果非常令人滿意，Kengoro連續(xù)做了11分鐘的俯臥撐也沒有出現(xiàn)電機(jī)過熱問題。

除了讓機(jī)器人能夠正常散熱以外，這次實(shí)驗(yàn)方案在減輕機(jī)器人的重量上也非常令人滿意。機(jī)器人高1.7米，重56kg，在加入排汗冷卻系統(tǒng)后，并沒有增加Kengoro額外的重量。

與傳統(tǒng)的液態(tài)水在機(jī)器人體內(nèi)流動(dòng)不同，這項(xiàng)技術(shù)讓去離子水直接從骨骼架蒸發(fā)，因而給人感覺是Kengoro在“出汗”。之所以能達(dá)到這樣的出汗效果，歸功于Kengoro的鋁制骨架材料，由激光燒結(jié)3D打印技術(shù)制成。因?yàn)椴煌拿芏葧胁煌囊后w滲透性，利用3D打印技術(shù)，研究團(tuán)隊(duì)能夠自由控制材料的密度，在機(jī)器人的不同區(qū)域分配不同的密度，以保證去離子水能夠通過這些微小的孔道滲透出來。

Kengoro現(xiàn)在只需要一杯去離子水作為“燃料”就能跑上一整天。更進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這種冷卻技術(shù)的效率比空氣冷卻提高了三倍，遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于內(nèi)部水循環(huán)系統(tǒng)的散熱效率。除此之外，這種3D打印的骨骼讓Kengoro更輕、更靈活。研發(fā)者Toyotaka Kozuki說：“傳統(tǒng)觀念認(rèn)為機(jī)器人的骨骼只是用來承受重量，然而我們的理念是讓骨骼擁有更多的功能，讓它在運(yùn)輸液體、釋放能量的同時(shí)，保證它支撐重量時(shí)的穩(wěn)定性。”請繼續(xù)關(guān)注南極熊3D打印網(wǎng)。

編譯自3ders