随手刷屏的波士顿动力机器人，用3D打印解决了哪些问题

方栗子 编译自 Design World 量子位 出品 | 公众号 QbitAI

波士顿动力的Atlas，自然不是用一天时间练就浑身技能的。

近日，在德国西部的小城亚琛，波士顿动力副总裁Aaron Saunders讲述了这台人形机器人与3D打印/增材制造之间的故事。

2009年，攻城狮们便已开始在四足机器人的基础上，开发双足机器人。

2012年，DARPA机器人挑战赛在美国开幕。比赛中，团队利用许多现成的部件，组装成一台液压人形机器人，独立式，身高2米，体重约200公斤。

2015年，波士顿动力拥有了身高约1.5米，体重约80公斤的Atlas。机器人拥有28个自由度，强度密度也已提升到与人类相近的程度。

在为机器人缩小身材的过程中，团队遇到了不小的挑战。比如伺服阀——

他们发现，当机器的体积越来越小，小到人类规格的时候，市面上便很难找到适用于它的高性能伺服阀了。于是，团队自行开发了伺服阀，拥有多种模式，包括传统伺服、制动、滑行等。阀门响应时间短，且旁路泄露极低。3D打印技术在伺服阀的制造中，发挥了作用。

桑德斯说，在人形机器人项目启动的时候，他便读到了许多关于3D打印的杂志广告。虽然，现实并不像快印店的服务那样方便，但这项技术确实在以飞快的速度发展，且前景可观。

大家或许知道，Atlas的腿是3D打印的。研发团队着实在机器人的腿部花费了大量的心思，走了许多弯路，才终于成功把歧管、流体路由以及执行器都集中在了同一结构里。

这许多部件的集成便是3D打印的一个难点。光是找到能够承担这项重任的3D打印机构，就已经非常不易。其封闭处理步骤之多，甚至足以消磨增材制造 (对比传统机械制造) 的部分优势。不过，团队依然为了达成减小惯性的目标，继续看好3D打印的潜力——

对足式机器人来说，系统的大部分动力消耗在腿部的摆动上，不论是加速还是减速。虽然，人在走路时做功并不多，两足行走算是自然界非常高效的运动方式；但是，摆腿需要的动力依然可观。因此，设法削弱惯性作用便非常重要。

最终，3D打印技术使有限的空间得到更加高效的利用，Atlas的肢体惯性得到了有效降低。

与之相似，机器人的HPU也利用3D打印技术提升了空间利用效率。

目前，HPU的强度密度已接近1千伏/公斤。它位在机器人的中心，包含了收集电力并输出液压动力所需的一切部件，稳态、传感、过滤、排污阀等，全部打印在同一级结构中，利用了原本余的空间。

Saunders说，人们可以利用3D打印技术，制造非常有机的结构，将压力损失降到最低，去除许多不必要的组件，这一点令人振奋。

但他也表示，虽然开发伺服阀本身是一项非常有趣的任务，波士顿动力作为一间机器人公司，依然希望在机器人学方面做出更多成果，而在零部件的开发上少耗费一些精力。所以，如果可以和相关的开发团队合作，就更好了。