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3D新聞

科技引領(lǐng)未來:從人工智能看3D打印技術(shù)

星之球科技 來源:中關(guān)村在線2013-07-27 我要評論(0 )   

自2012年度至今,3D打印技術(shù)的火爆程度幾乎正以成迅雷不及掩耳之勢席卷全球,其受追捧程度也幾乎向著白熱化階段發(fā)展。當前,3D打印的應用正在各個領(lǐng)域蔓延,在知道了這...

       自2012年度至今,3D打印技術(shù)的火爆程度幾乎正以成迅雷不及掩耳之勢席卷全球,其受追捧程度也幾乎向著“白熱化”階段發(fā)展。當前,3D打印的應用正在各個領(lǐng)域蔓延,在知道了這項神奇的技術(shù)可以打印建筑物、汽車、人體器官、骨骼等東西之后,又有國外設計師利用3D打印技術(shù)打印出了自己設計的衣服、鞋子等,如果像這樣利用掃描儀進行掃描之后,再通過CAD或其他3D智能數(shù)字化技術(shù)對掃描數(shù)據(jù)進行加工和修改,最后交給3D打印機進行智能控制并批量化生產(chǎn),那么今后利用3D打印技術(shù)打印出“人工智能”將或許不再是夢,相信足以讓“你和你的小伙伴們”都驚呆!

 

  ●“人工智能”真的來了?

  3D打印作為全球新一輪制造浪潮,正在越來越多的被眾人所關(guān)注和接受。而如今,3D打印技術(shù)也已經(jīng)悄無聲息的融入到了大家的日常生活中,前幾年震撼人心的電影《人工智能》如果你還記得,那么在今天或未來,將3D打印技術(shù)結(jié)合科技智能化的發(fā)展,會讓“人工智能”真的實現(xiàn)也說不定。

 

  當很多人還在探討3D打印技術(shù)否取可以代傳統(tǒng)技術(shù)的時候,3D打印已經(jīng)向我們給出了尚佳的答案。如今,包括快速成型、激光燒結(jié)或材料堆積在內(nèi)的3D打印技術(shù),已經(jīng)在向著智能化的方向發(fā)展:包括3D設計軟件和3D掃描(俗稱3D照相)在內(nèi)的3D智能數(shù)字化,從而成為了今后3D打印的核心。

 

  當前,很多3D打印制造商都是利用計算機來生成初始數(shù)字化的3D平面模型,如果今后可以利用3D智能數(shù)字化技術(shù)進行“大批量定制”的話,那么,制造周期將會縮短,效率也會得到很大提升,而與此同時,也將給商家?guī)順O大的利潤。

 

  在經(jīng)過3D智能數(shù)字化之后,只需將所有的一切數(shù)據(jù)發(fā)給3D打印機,再對打印過程進行實時監(jiān)控實現(xiàn)閉環(huán)控制,讓這臺3D打印機具有學習和控制的能力,到時候你就可以來坐等“見證奇跡”的時刻了。試想,如果3D打印可以實現(xiàn)這一切,那么這是否意味著,一直以來人們熱衷的“人工智能”真的來了呢?

 

  ●3D智能化控制:讓機器制造機器

  3D打印智能化一旦成熟會有多神奇?試想,你在亞馬遜購買了一臺3D打印機,如果這臺3D打印機還擁有學習可控制的能力,那么用這臺打印機打印出來的東西會不會成為一款智能產(chǎn)品?當然,以上猜想都有可能變?yōu)楝F(xiàn)實,當務之急就是要攻克一道道技術(shù)難題。據(jù)悉,當前3D打印技術(shù)的難點主要集中在設備和功能材料的制備、智能控制問題的解決、激光器/噴嘴等核心元部件的研制等方面。

 

  一直以來,材料被認為是局限3D打印發(fā)展的重要因素,但盡管如此,目前的3D打印機已經(jīng)能夠使用各式各樣的新材料了,如液體、粉末、塑料絲、金屬、沙子、紙張、甚至巧克力、人體干細胞等。因此,如果以上材料可以通過3D打印技術(shù)中的噴墨沉積、熔融沉積成形、激光燒結(jié)、立體光刻等工藝,那么,將3D數(shù)字模型變成玩具、零件或廚房用品、建筑、時尚衣服甚至是人體器官等實物,應該是應有盡有無所不能。目前,3D打印技術(shù)已經(jīng)在很多基礎研究領(lǐng)域,取得了突破性進展。當然仍有很大的發(fā)展空間,特別是像混合材料打印之類的復雜工藝問題,急需要解決,如果這個工藝技術(shù)得到解決,那么很多常用的多元結(jié)構(gòu)部件就能利用3D打印機一次成型,將不再制造單個(不同材料)零件后再進行組裝,這項突破將會是革命性的。

 

  同時,如果以上混合材料打印工藝成功解決,再通過智能感知設備,就可以讓3D打印機來控制制造的行為,并監(jiān)測產(chǎn)品的質(zhì)量和強度,然后實現(xiàn)反饋調(diào)整的閉環(huán)控制,那將意味著這臺3D打印機可以把人工智能從計算機拓展到現(xiàn)實世界,讓機器制造機器的構(gòu)想將得以實現(xiàn)。

 

  ●3D打印智能化帶來無盡樂趣

  3D打印這一技術(shù)并非空橫空出世,而是在經(jīng)過了近30年的發(fā)展之后,才在近幾年逐漸得到突破性進展,其高效創(chuàng)新等優(yōu)勢也很好地得到了凸顯。誠然,任何新事物的出現(xiàn)都要遭受世人“不同思想的沖撞”,3D打印也逃不過此一劫。

 

  在3D打印幾乎已火遍全球的今天,它帶給人們的不僅僅是驚喜,更多地還是歡樂。當然,也有人對3D打印未來發(fā)展表示擔憂,很多人都在質(zhì)疑或各種的不看好,盡管如此,3D打印已經(jīng)在用事實證明了其大有可觀的前景,并開始改變著周圍人們的生活甚至是思維方式。

 

  暫且不說像零件、建材、汽車飛機之類眾所周的應用,3D打印還在更多的領(lǐng)域為人們帶來了無限樂趣。自從3D打印的“大黃鴨”在香港備受港人熱捧之后,近日就有商家用3D打印機打印出了“憤怒的小鳥”送給粉絲,沒錯!就是這個每天會花費掉全球用戶2億分鐘時間的游戲卡通造型,它可愛的形象讓無數(shù)男女老幼樂此不疲。

 

  據(jù)了解,這款“憤怒的小鳥”公仔是利用了中望3D軟件進行前端三維建模設計繪制出來的,其靈活的自由曲面混合建模功能,讓設計更精確,還支持直接輸出到“3D打印機”(Print3D)的功能,可方便快捷地與3D打印機交互,快速打印,因此在使用中望3D繪制建模,并后期3D打印非??焖俸啽恪?/p>

 

  ●3D打?。壕_控制是大勢所趨

  3D打印技術(shù)已然來勢洶洶,其應用到領(lǐng)域之廣幾乎是傳統(tǒng)技術(shù)所無法企及的。眾所周知,傳統(tǒng)制造的過程是將多余的材料去除掉,而保留需要的形狀,這不僅費時費力還讓更多的材料浪費掉,過程麻煩;而3D打印則是一種加層制造(ALM,Additive Layer Manufacturing),通過層層疊加積累出需要的造型,可以精確控制物料,降低成本,真可謂工業(yè)設計領(lǐng)域的精耕細作?!?D打印技術(shù)最重要的應用之一,就是建筑行業(yè)。近日就有荷蘭設計師在對一臺3D打印機進行了改造之后,成功打印出建材瓷磚,他希望有朝一日3D打印機可以用在磚廠里面,實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。目前該設計師已經(jīng)為他打印的磚找到了兩種應用方法,這對今后建筑建材方面來說,又有了新的選擇。

 

  同時,從設計師的角度看,3D打印技術(shù)更容易實現(xiàn)仿生,因為設計師可以在電腦上設計物體,精度更高,可以模擬出傳統(tǒng)制造工藝無法實現(xiàn)的物體,并隨時進行修改。利用3D數(shù)字建模技術(shù)以及“選擇性空間結(jié)構(gòu)(Selective Space Structures)等軟件的幫助下,設計師可以幾何圖案中的任意元素進行精確控制,并且設計師可以隨心所欲地修改設計文件。這不僅改變了人們對加層制造過程中的幾何特征和材料特征,并通過現(xiàn)代建模和制作技術(shù)可以對設計對象實現(xiàn)精準控制,而這時傳統(tǒng)工藝所無法實現(xiàn)的。

 

  另外一方面,針對日前國郭臺銘對3D打印技術(shù)的炮轟,康奈爾大學機器人研究專家胡迪·利普森就對此進行了隔空解答:3D打印技術(shù)的精準控制,可以讓手機里面不計其數(shù)的細小部件以及各部分,都能完美耦合,這也正是手機之所以迅速投入市場的主要原因。因此,3D打印技術(shù)在今后科技領(lǐng)域的發(fā)展有著功不可沒的表現(xiàn)。因此,能實現(xiàn)精準加工的3D打印,或?qū)榻窈蠊I(yè)設計的大趨勢。

 

  ●3D打?。鹤寕鹘y(tǒng)工業(yè)得到變革

  3D打印被認為是即將改革傳統(tǒng)制造業(yè)的新技術(shù),并由此引發(fā)了許多人的追捧和探討。從《連線》辭職并創(chuàng)辦了3D Robotics公司的知名空中機器人3D打印商安德森,在他前段時間發(fā)表的新書《創(chuàng)客·新工業(yè)革命》中表示:3D數(shù)字化制造將開啟第三次工業(yè)革命,不僅僅讓傳統(tǒng)工業(yè)得到技術(shù)上的革新,還將讓人們的工作與生活得到徹底的變革。

 

  這很容易讓人聯(lián)想:就像機械制造使得傳統(tǒng)手工業(yè)變?yōu)樯莩奁芬粯?,未來的制造模式也會發(fā)生劇變。日前,在斯德哥爾摩舉辦的藝術(shù)黑客節(jié)(Art Hack Day)上,就有人利用一臺3D打印機一邊播放古典音樂,一邊打印出獨特的古典音樂物品。所以3D打印機能將每一首歌曲都打印成一個獨特的物體,并且讓原本稍縱即逝的聲音變成了永恒的存在,這對于傳統(tǒng)工業(yè)來說真是非常不可思議的!

 

  如今,由于3D打印這種新的制造模式已經(jīng)備受矚目,因此3D打印商安德森對3D打印在今后變革中扮演的角色極其看好。未來,隨著越來越多的3D打印機走進普通家庭,越來越多的普通人也開始逐漸體驗到新技術(shù)帶來的改變。

 

  很多人都在追問:3D打印是否在未來會取代傳統(tǒng)制造業(yè)?答案是否定的,因為3D打印并非是規(guī)模生產(chǎn),而只是一種模型的技術(shù)。當然盡管如此,3D打印依然會分食一部分市場,特別是對于中國市場而言,制造業(yè)幾乎是與我們的日常生活息息相關(guān)的,因此,3D打印在未來將一定程度上改變國內(nèi)的制造業(yè),并且將開創(chuàng)一種全新的商業(yè)模式。

 

●綜述 

  正所謂“科技引領(lǐng)未來”,此觀點在3D打印發(fā)展的進程中也同樣適用。盡管目前還有很多問題有待解決,但隨著“云”時代的來臨,今后的3D打印會與云計算聯(lián)手來實現(xiàn)更多意想不到的成果:你只需在手機上下載一個App應用,拍照上傳到3D打印機并選擇參數(shù),位于云端的智能計算服務將根據(jù)重建出的3D模型把產(chǎn)品設計出來,并在云制造集群中搜索到鄰近的打印地點,就有人把商品快遞送貨上門哦!

 

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