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华曙高科3D打印为世界首款AI发球机器人赋能

发布时间:2022.05.11

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电影《夺冠》里有一句台词“未来体育,靠的是科技”。竞技体育场上的对决,某种意义上也是场下科技实力的比拼,科技与体育的深度融合,将为体育发展带来更多可能性,也将推动体育事业朝着更加数字化、智能化、个性化的方向发展。

2020年3月,庞伯特第一次正式上线,出现在人们的视野里,它的到来是一个划时代的科技产品——这位AI乒乓球发球机器人,是世界上第一个手执球拍发球的机器人。它不仅能够还原自然发球动作,打出落点不一、旋转不同的球,还能任意组合发球节奏,帮助运动员进行针对性的加强训练。

在第一代庞伯特乒乓球发球机器人推出后,上海创屹科技有限公司与重庆华港科技有限公司合作,在即将推出的升级款庞伯特乒乓球发球机器人产品的设计研发阶段,采用了华曙高科高温高分子3D打印解决方案(Plastic Laser Sintering,选择性激光烧结)——HT403P设备及玻璃纤维复合尼龙6材料FS6140GF,对设计及性能进行了优化升级。

华曙高科自主研发的高熔点、高强度的玻璃纤维复合尼龙6材料FS6140GF,耐热性和韧性优异,非常适合机器人关键活动件的设计验证,同时3D打印轻量化设计使升级款机器人的重量减轻,运动更加灵活。

面临挑战

  • 试制件强度、耐磨性等要求高

在设计验证环节,机器人的运动部件因为经常需要活动,所以要求试制件高韧耐磨,减少损坏。引入华曙高科高温PLS解决方案之前,上海创屹采用的普通尼龙材料,因模量太低导致重复定位精度不够,在机器人运动过程中存在动作变形等情况。

  • 产品研发周期短,设计迭代率高

丰富的多样性和持续迭代的开放性,让庞伯特乒乓球发球机器人深受用户欢迎。在新品上市前期,它经历多次升级与优化,面临研发周期长、成本高、设计迭代率高等情况。

解决方案

华曙高科高温3D打印FS6140GF材料解决方案具备如下几大优势:

1、机械强度高。FS6140GF添加了玻璃纤维,相对传统的3D打印尼龙12复合玻璃微珠材料,拉伸强度提高50%以上,拉伸模量提升200%以上,非常适合机器人运动部件的生产;

2、耐疲劳性能突出。机器人关键部位活动件经多次反复屈伸运动仍能保持原有机械强度;

3、制件摩擦系数小,耐磨。作机器人活动机械构件时有自润滑性,噪声低,使用寿命长;

4、有优良的电气性能,电绝缘性好。使机器人即使在高湿环境下仍具有较好的电绝缘性;

5、3D打印制件结构轻量化设计、易成型。能快速定型,生产效率高。

另一方面,PLS技术成型时工件周围的粉末就构成了支撑,所以无需专门的支撑结构,这不但简化了设计、制作过程,提高了成型效率,而且不会由于需要去除支撑结构而影响制件表面的品质。

“与传统工艺及其他3D打印技术相比起来,采用华曙高温高分子解决方案制作的机器人关键部件具有良好的强度及灵活性,使其关键部位活动件经多次反复屈伸运动仍能保持原有机械强度。同时能够实现快速修改设计方案并反复大量迭代,在确保原型产品设计灵活性的同时,提高了研发效率。”

——上海创屹科技有限公司

从设计—测试—批量生产,华曙高温高分子3D打印解决方案的引进给庞伯特乒乓球发球机器人带来了设计研发方式的创新。未来,华曙高科将与合作伙伴继续携手,为科技赋能的人文、体育交流贡献力量。