革命性在轨机器人辅助增材制造方法
航空航天机器人行业要求极高精度以满足严格公差要求、安全标准和微操作需求。Mecademic 的航空航天客户,从 NASA 约翰逊航天中心到火箭制造行业领导者,在使用我们的 Meca500 机器人臂自动化时,受益于无与伦比的精度。Meca500 常被委托组装精密航空电子设备、执行质量检测和测试、精密加工小型部件,甚至微操作地外材料。
凭借 5 µm 重复定位精度,机器人保证每项任务可靠、一致、同速率执行。配备视觉系统和传感器可在高工作速率下获得额外精度。
机器人辅助增材制造新研究
在外太空按需打印结构已成为成功太空探索的必要条件。NASA、SpaceX、波音等已打印数百个零件,并探索增材技术的创新用法。
在最新研究论文中,研究作者评估了一种利用 Meca500 在太空制造大型功能结构的新方法。
他们探索了在空气轴承台上使用机器人自由飞行器制造大型结构的两种方法:
- 自由飞行器移动时挤出打印;
- 将大型结构分段打印并组装。
论文《大尺寸、自由形式3D打印用于在轨增材制造的可行性研究》节选:
"大规模在轨增材制造(AM)和组装被视为模块化和节省资源的方法,以促进人类在太空的永久存在。
为实现此目标,开发了一种新颖的AM方法,结合自由飞行立方星的臂展、协作机械臂 [Meca500] 和3D打印头,在轨自由形式制造大型无支撑热塑性结构,尺寸可超越装置本身。

连续打印法能为单线材料产生一致结果。使用分段打印法,可打印长度超700mm的桁架结构。探索了无支撑打印法对重力矢量方向的依赖性,通过目测发现-1g打印与1g打印无可辨别差异。因此推测该方法与重力方向无关,故也适用于微重力环境。
我们由此证明了小型航天器利用带3D打印头末端执行器的机械臂,制造比自身更大的无支撑结构的可行性。使用此类航天器将允许无限尺寸的无支撑3D打印,并比他人提出的桁架制造机提供更大灵活性。"
图像和研究 © 研究作者:
D. Jonckers*, O. Tauscher*, E. Stoll†, and A. Thakur*‡
*不伦瑞克工业大学空间系统研究所,德国不伦瑞克
†柏林工业大学空间技术研究所,德国柏林
‡通讯作者:aditya.thakur@tu-braunschweig.de
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