苏黎世联邦理工学院用3D打印制造太空机器人

苏黎世联邦理工学院的研究人员利用3D打印制造了一个机器人，该机器人设计用于在外太空从小行星“弹跳”到小行星。 

苏黎世联邦理工学院的SpaceHopper是与ZHAW的同事一起开发的，它是一种三足设备，具有由碳纤维增强材料制成的部分3D打印肢体，使其既坚固又超轻。虽然最初的构建只是一个原型，但它的创建者有一天的目标是将他们的低重力运动平台部署到小行星上，它可以帮助识别有价值的资源。 

“小行星是我们太阳系的基石。它们很丰富，将成为人类在太空中存在的关键资源，”SpaceHopper 团队解释说。“然而，他们充满挑战的环境需要新的、独特的解决方案。我们的名为SpaceHopper的机器人试图做到这一点。我们认为这将使广泛的新任务能够探索我们太阳能社区这个广阔的未知部分。”

建造一个弹跳空间机器人 

当SpaceHopper的创造者在9个月前着手建造该机器人时，他们将其定位为一种探索工具，不仅能够发现太空中有利可图的资源，还能够回答科学家的一些最基本问题。

原则上，机器人的跳跃机制旨在使其能够在零重力条件下实现巨大飞跃，同时还能携带科学装备并在需要时在更狭窄的空间中移动。与之前的着陆器相比，该团队旨在为SpaceHopper提供更精确的着陆能力，以便能够最大限度地减少弹跳并更好地保护有效载荷。 

快进到上个月，工程师们通过推出他们的第一个原型，将他们的愿景变成了现实。那么他们是如何做到这一点的呢？团队实现计划的一种方式是与Scheurer Swiss合作。 

继去年与该公司合作3D打印“Rowesys”除草机器人的前苏黎世联邦理工学院校友的脚步之后，研究人员发现其增材制造产品组合非常适合他们的构建。具体来说，与Scheurer Swiss一起使用该技术，该团队能够在减轻重量的同时使机器人的腿变薄，而不会降低其弹性。 

“我们很高兴Scheurer Swiss成为我们的轻量化设计专家，”SpaceHopper的一位设计师Emma Steinke解释道，“围绕最先进的纤维复合材料技术和3D打印的专业知识以及Scheurer Swiss的庞大网络对我们来说非常有价值，并从一开始就为我们的重点项目的成功做出了贡献。”

Scheurer Swiss首席执行官Dominik Scheurer表示，3D打印也是该项目的“理想制造工艺”，因为它“几乎可以生产任何形状”。因此，使用该技术创建机器人的腿解锁了高水平的定制和成本效益，同时产生了针对低重力跳跃进行优化的设计。 

据说由此产生的三足机器人可以自动扶正并能够进行受控着陆，并且可以通过深度强化学习进行编程。SpaceHopper的开发人员表示，使用这一技能组合，它可能是探索像谷神星和普赛克这样的小行星的理想选择，这些小行星分别以大量的水和重金属为特征。

Scheurer补充说：“3D打印是目前最现代的轻质结构技术之一，它正在塑造制造业的未来，几乎没有其他任何工艺。目的很明确，在产品开发中更具灵活性、创造力和成本效益。”

探索空间：最后的前沿

随着3D打印不断发现新的航空航天应用，它经常被用来制造有助于西方航天机构探索野心的设备。去年年底，据透露，洛克希德马丁公司已经开始使用MakerBot技术来3D打印它正在为美国宇航局的阿尔忒弥斯任务开发的月球车的ABS部件。

同样，Aerojet Rocketdyne开发了一种3D打印的四推进器，旨在解锁低成本的太空探索任务。据说该公司使用nTopology软件将推进器的一个关键元件的重量减少了67%，从而使其更快、更可持续，并且制造成本降低了三分之二。 

MX3D甚至使用该技术为欧洲航天局(ESA) 的月球定居点原型建造了一种节省材料的3D打印月球“骨骼地板”。揭幕时，据说这种轻质的395公斤网状钢结构可以作为未来月球风化层结构的基础。