可自動模仿敵軍戰術動作,美軍將測試全新戰車機器人
作者 Alan Chen | 發布日期 2021 年 07 月 30 日 11:33 |
美國海軍陸戰隊近期向澳洲國防廠商訂購一批全尺寸戰車機器人,搭配 AI 與遙控系統,可進行各種戰術動作和行進路線,實彈演習時可當作靶車執行反裝甲戰術訓練,讓靶車不再只有定點射擊訓練的功能。
澳洲布里斯本國防廠商 GarrdTech 運用塑膠、玻璃纖維和鈑金等材質,透過 3D 列印技術打造出這款戰車機器人,外型模擬俄羅斯 T-80 戰車,長約 7 公尺、寬 3.4 公尺,並可依照客戶需求,打造任何款式戰車、步兵戰鬥車或防空飛彈車等敵方裝甲車輛造型。
戰車機器人內部除了 AI 與遙控系統,還加裝電磁與熱能模擬器,使機器人在雷達、紅外線、熱顯像儀等觀測設備的訊號與真實戰車一致,並可設定單獨行動或編隊前進,遇到演習部隊時,會依據現場環境進行戰術動作,包括隱蔽、變換隊形、交叉掩護、戰術後撤、搶佔射擊位置等,讓演習部隊有更貼近實戰的感受。
運用這款機器人,不論步兵、裝甲兵、飛行員及無人機操作員,都可執行反裝甲任務訓練,運用塑膠和玻璃纖維材質,加上 3D 列印技術大幅降低成本,但強度仍能承受一定程度的小口徑武器攻擊,因此步兵與裝甲兵訓練時,仍可提供戰車逼真臨場感,有效提高演習擬真度。
美軍陸戰隊預計近期澳洲進行軍事演習,就測試這款戰車機器人的效能,若測試效果良好,未來可望大量採購,且陸軍、海軍和空軍都有可能採用這款機器人進行靶車訓練。
影片:https://youtu.be/0pnGB8lSb9Q
附圖:▲ 戰車機器人可以模擬各種戰術動作。
資料來源:https://technews.tw/2021/07/30/usmc-testing-australian-based-companys-robotic-tank/
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結合 3D 列印與拓墣最佳化,軟體機器人設計流程大幅改進
作者 Alan Chen | 發布日期 2021 年 07 月 12 日 17:50 |
新加坡科技設計大學研究團隊,近期在《進階材料科技》期刊發表研究成果,運用逐漸成熟的 3D 列印以及拓墣最佳化技術,大幅改進現有軟體機器人的設計流程,使材質運用、結構強度和運動表現都優於傳統設計生產方式。
軟體機器人(Soft Robots)是受到軟體動物及海洋生物的啟發,使用軟性材質製造,可做出與傳統硬性材質機器人不同的運動方式與功能,是機器人工程的一項新興領域。
由於先前缺乏一套有效的設計工具與流程,軟體機器人設計多半以手動方式打造機體,在誤差控制上較缺乏效率,因此由 Valdivia Alvarado 博士帶領的團隊,以 3D 列印的方式改善機體製造的穩定性,並使用拓墣最佳化(Topology Optimization, TO)技術,在輸入機體外型規格數據後,讓電腦以數學模型快速計算出最佳的內部結構組成,使設計和生產流程速度和穩定度提升許多。
研究團隊運用這一套設計組合,打造一款魟魚造型機器人,這款軟體機器人運用海洋生物的流體力學設計,加上軟性材質機體,可以在水中達到比傳統遙控潛水艇更快的速度,和更靈活的轉向。
在機體設計過程中,除了軀幹部分使用軟性材質外,最重要的魚鰭部位,研究團隊分別使用傳統設計方式,打造出硬性和軟性材質的魚鰭,再加上運用 TO 技術計算出來的混合材質,共三種構型進行實驗。
實驗結果顯示,使用 TO 技術與 3D 列印打造出來的混合材質魚鰭,在速度、強度和靈活度表現上,都比傳統方式設計的材質提升了 50% 以上。
Alvarado 博士指出,新的設計工具使得將來的軟體機器工程領域,設計者能夠更快速特製自己的機器人,並且減少機體打造過程的誤差,以及結構設計上的盲點,將使軟體機器人領域的發展進度更加快速。
附圖:▲帶領研發團隊的新加坡科技設計大學 Valdivia Alvarado 博士。(Source:SUTD)
▲研究團隊使用 3D 列印與 TO 技術,打造一種魟魚造型的水中軟體機器人,擁有更好的水中運動能力。(Source:lowjumpingfrog from Salt Lake City, USA, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons)
資料來源:https://technews.tw/2021/07/12/sutd-team-advanced-the-design-flow-by-combining-3d-printing-and-to-technologies/
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#promo 【#科學腦洞時間】3D 列印的技術越來越進步,舉凡材質柔軟的衣服、寄居蟹的家、藥錠到機器人,只要有心,全都能用 3D 列印實現你的願望!
如果我們用 3D 列印來製造客機,到底會發生什麼有趣的事呢?
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✈ 首先,我們來解構一下客機機體的材料,以及需要具備哪些條件吧!
客機通常會以鋁合金、鈦合金與其他複合材料組成,目前航空用的鋁合金著重在強度、剛性、耐熱性、耐蝕性、使用期限長,同時成本越低越好。
不僅如此,許多部件的鑄造講求一體成形,哪兒缺了一角、留了個縫,都可能因為艙內壓力與艙外間的壓力差而造成不可挽回的遺憾。
所以說,如果想要打造一架能載人飛上天際的客機,必須得仔仔細細、斤斤計較才行!
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✈ 既然製造客機這麼難,想用 3D 列印根本行不通吧?!
不不不,你太小看目前的 3D 列印技術了!由於 3D 列印可應用的材料越來越廣泛,同時也沒有外型製造的限制,成為多個領域、製造方面的明日之星!
尤其在航太工業上,只要在電腦上將構想繪製出來,丟到軟體計算立體圖形,接著再使用合適的材料(像是金屬、塑膠製材),便可以列印出各式各樣、造型奇特的零件!
想要打造複雜的航太零件、開發小型飛行器,甚至製造出能探索其他星球的機器人,通通不成問題!
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✈ 許多公司應用 3D 列印於航太工業上,相信全用 3D 列印打造的客機已經不再遙遠!
澳洲的蒙納許大學(Monash University)和亞麥羅工程公司(Amaero Engineering)利用 3D 掃描和高階 3D 金屬列印,製造出引擎圓形的零件,提供給許多大型航空公司使用!
幾年前,3D 列印龍頭 Stratasys 與飛行器開發商 Aurora Flight Sciences 合作推出世界第一款 3D 列印、重量只有 15 公斤的噴氣式無人機(UAV)。最高時速為 240 公里/小時,全機有 80% 的零件由 3D 列印而成哦!
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大家還聽過哪些酷炫的 3D 列印應用呢?歡迎留言和我們分享哦!
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參考資料:金屬工業研究發展中心《航空用鋁合金材料發展現況》、科技大觀園《3D列印加速航太業發展》
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本內容由 我的青航時代-2021航發會×暑期航空營 委託,泛科學企畫執行
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延伸閱讀:
搭飛機送農產品出國,可沒你想像的簡單!
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自散播疫苗、無人機與遠端診療:五個領域十五種可用於對抗疫情的新科技
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我會推薦用PETG(拿來做化粧品的瓶子或水壺)材質, 是貴了一點不過強度跟耐候性都不錯. 還有尼龍(就是作衣服布料的尼龍),那又更強了. 以上都是FDM 3D印表機 ... ... <看更多>