3D打印造房机器人或成为主流
一个被称为Minibuilders的全新3D打印建筑机器人套件，可以像建筑工人那样3D打印出一间房屋，其快速、低价、安全让建筑机器人有望成为下一代强大的建筑必备工具。
其运作方式基本上和同类型的无人建筑机器人一样，逐层浇筑流体建筑材料。但是它最大的不同在于，可以打印的建筑体积更大，而且设计方法也与众不同。
这套系统的核心是一个庞大的主部件，有两个装有液化合成大理石的大型圆筒，大理石经独特的配方制成。气胎注射筒会通过长长的管子推动材料，那些管子将被安置在一个建筑工地上，与三个敏捷的专业附属机器人协同工作。有些研究人员会觉得自己就像是一个建筑师，把自己的建筑构想通过一个巨大的独立机器变成现实，而Minibuilders在团队中扮演的角色就像一个包工头，在建设过程中“招募”各相关领域里的建筑专业资源。
和构建传统建筑物一样，建筑流程需要从一个坚实的地基开始。地基机器人是一台装配了传感器的设备，可以沿着地上标记的线进行工作。建筑师可以在建筑台上面先勾勒出建筑的轮廓，然后地基机器人开始进行连续螺旋式循环，浇筑好前20层建筑材料。基本上，我们可以把这个地基机器人看作是一个从底层开始堆积建筑材料的“建筑师”。
一旦地基铺好，建筑工人可以把一个“抓握机器人”紧夹在地基上面，它和地基紧密的黏合在一起，瞬间就能变成世界上最先进的“小铲刀”。
抓握机器人的喷嘴可以水平移动，便于在地基基础上使用更多材料来创造建筑，它还可以在建筑物上面增加动态纹理。在浇筑一层全新材料的时候，为了加速材料的干燥固化速度，抓握机器人还配置了一对加热器，这对加热器可以吹出热风，热固大理石混合。由于材料坚硬，支持在水平方向进行扩展，因而机器人可以打印屋顶或其他悬臂结构。
可以肯定的是，Minibuilders将在未来建筑机器人领域里扮演一个非常重要的角色。
3D打印最大的优势在于较高的产品精度以及生产效率，并且整个打印过程无需实时操作从而大大降低了人工费用，但是专业级3D打印机价格较为高昂，少则几十万多则几百万，同时材料的成本也不低，再加上材料无法循环利用，这些都是让企业望而却步的原因。
随着3D打印的普及以及技术的进展，到2016年，企业级的3D打印机的价格将会掉到2000美元。跟大多数新兴技术一样，价格下降、省时省钱、性能改进、能力提升，技术的逐步进展会让这一设备从小生态市场发展成被普遍接受。
近日，美国一教授利用3D打印设备一天时间打印出一座房子来，并引起建筑界的震惊，3D打印近年来发展十分迅速，预计对于一些高端制造业会产生巨大的冲击，像航空航天、高端装备、建筑等。
3D打印房子
超级机器人造房只需24小时
近日，美国航空航天局出资与美国南加州大学合作，最新研发出“轮廓工艺”3D打印技术，24小时内就可以印出大约232平方米的2层楼房子，只要一个按键就可以操控机械打印出房子。由于大大节约了建筑时间和建筑成本，该技术让人类可以在移民月球或火星后可以就地取材，快速并且批量打印出“外星屋”。有中国网友调侃称，“轮廓工艺”技术或成打压房价的神器，从此北上广的“蚁族”们再也不必蜗居地下室了。
据报道，美国南加州大学的“轮廓工艺”3D打印技术项目，系由美国航空航天局出资赞助的。据“轮廓工艺”项目负责人、南加州大学教授比赫洛克·霍什内维斯介绍，“轮廓工艺”其实就是一个超级打印机器人，其外形像一台悬停于建筑物之上的桥式起重机，两边是轨道，而中间的横梁则是“打印头”，横梁可以上下或者前后移动，进行X轴和Y轴的打印工作，然后一层一层地将整栋房子打印出来。
令人称奇的是，“轮廓工艺”的工作速度非常快，在24小时之内就能打印出一栋2层楼高、2500平方英尺（约合232平方米）的房子。“轮廓工艺”3D打印技术目前已经可以使用水泥混凝土作为材料，按照设计图的预先设计，利用3D打印机喷嘴喷出的高密度、高性能混凝土，逐层打印出一道道墙壁和隔间、装饰等，再利用机械手臂完成整座房子的基本架构。全程由计算机程序操控。
据介绍，为了节省建筑材料，“轮廓工艺”机器人打印出来的墙壁是空心的，虽然质量更轻，但它们的强度系数约为10000psi（即每平方英寸能够承受10000磅压力）—远远超过了传统房屋的墙壁，而且节省了20%-25%的资金和25%-30%的材料。而最大的节省还来自人力，通过使用3D打印机，“轮廓工艺”将节省45%到55%的人工，相应地也会使用更少的能源，排放更少的二氧化碳，不仅大大降低了成本，而且大大提高了速度。
3D打印房子
该机器人不仅可负责打印外墙，铺地板、水管、电线，甚至连上漆、贴墙纸也一手包办，但它并不能完全取代工人，住宅建筑的许多部分，诸如水电、供热管道、门窗和吊顶等仍需要借助人力手工完成安装。虽然“轮廓工艺”技术还存在一些不足，但是它的诞生意味着在这个领域也会有许多全新工种的诞生。目前，该项目已经获得众多建筑机构和公司的关注。
值得一提的是，“轮廓工艺”技术不仅仅被局限在地球使用，还可以运用于外太空。据联合国估计，2050年全球人口将达到史无前例的96亿人，地球居住空间将更为拥挤，荷兰非营利组织“火星一号”从20万报名者中挑出1058人，参加移民火星训练，预计将挑选出24位移民者，2024年分成6个梯次依序升空到火星居住。而人类未来若要移居其他星球，解决住宅问题可谓首要任务。
霍什内维斯教授称，如果未来人类若要在月球上建造栖息地，九成建材有望取自月球土壤，而其余材料则或需由宇宙飞船从地球运往月球。由于“轮廓工艺”可以更快速、更环保地批量建造出适合人类居住的建筑，可以想见，随着这项前沿技术趋于纯熟，“太空移民”有望过着更舒适的生活。
3D打印机器人将成为一种趋势
如今，3D打印机已成为新一代智能机器人，它们能设计、制造、修理、回收其他机器，甚至能够改进和升级机器自身，达到“机器制造机器”的新境界。
2013年，由来自巴塞罗那知名建筑事务所Institutefor Advanced Architectureof Catalonia的工程师Petr Novikov和Sa?a Joki? 联手荷兰设计师JorisLaarman倾力打造的3D打印机器人系统。项目发言人将这一3D打印系统称之为“反重力模型”，将打印好的材料挤出，并立刻悬空制造出三维打印品，可以说节省了人力的同时，还十分方便，只需要输入操作程序，一切搞定。
不仅如此，这款3D打印机器人的打印速度比普通3D打印机快上许多，同时，3D打印成品的体积、形状可谓随心所欲，这无疑是机器人科技与3D打印技术的完美结合。3D打印机器人，能够悬空打印3D材质，并对所制成的3D打印进行无限延伸、扩大等操作。与普通的3D打印机不同，这款3D打印机器人运行时需要一个平坦的、水平的操作平台，在不需要任何辅助支撑结构的情况下，它能够很好地打印出表面平滑的、垂坠的3D打印材料，并将它们“编织”成设计者所要的形状。
11月28日，中科院重庆绿色智能技术研究院智能装备集成室，全国首台3D打印并联机器人正在打印一个罐子。“这台3D打印并联机器人主要由并联机构、3D打印头、温控设备和软件系统组成。其中，并联机构包括机械手臂、电机、减速器等部件。”该院机器人技术研究中心副主任郑彬说，3D打印头安装在机械手臂的前端，先在电脑上建模并传输给机器人，利用ABS工程塑料为原材料，通过材料熔化和层层覆盖的方式，就能打印出不同形状的塑料产品。
3D打印机器人
对此，中科院重庆研究院院长袁家虎表示，该院已成立了3D打印技术研究中心，一期投入约2000万元购买设备，并引进了国家973计划首席科学家段宣明加盟，针对3D打印材料、效率和精度等问题进行研发，“例如，目前全球3D打印的精度最高能达到20微米，我们计划在2年内，使精度提高到5微米，达到世界领先水平。”
据了解，中科院重庆研究院于今年初开始研发3D打印并联机器人，目前已完全实现软硬件自主开发。“3D打印机器人可广泛应用于轻工业制造。我们正在寻找合作伙伴，以尽快推向市场。”袁家虎说。
新技术正在重塑全球制造业格局
当前传统制造业可以大批量生产几乎能够提供任何人们想要的产品，但这些标准化的，甚至是千篇一律的产品，已经无法满足人们的个性化需求。而“3D打印作为先进制造技术之一，是一项革命性新型制造技术，它改变了通过对原材料进行切削、组装进行生产的加工模式，实现了随时、随地、按不同需要进行生产，满足了人人可以创造个性化产品的需求。同时3D打印技术还可大幅降低生产成本，提高原材料和能源的使用效率，减少对环境的影响。
3D打印技术的魅力在于它的便捷，用它来制造服装、建筑模型、人造牙齿、低精度机器零件等，为越来越多的行业带来更高的生产力、经济的个性化定制、更优的质量和更好的效率，目前国内主要应用于制作业。
与传统制造的“车铣刨”等“减法”工艺相反，3D打印就是做“加法”，“造房子使用的水泥与3D打印有共同之处，水泥可以浇铸，把它做成各种形状；3D打印也是使用各种液化的、丝状的、粉状的各种形态材料，最后打印产品。”
3D打印房子
3D打印对于传统制造业是颠覆性的，冲击最大的就是模具企业。中国作为全球最大的制造业中心，优势在于大规模制造和低端的劳动力成本，但是随着工业机器人与3D打印机的出现，对于中国制造的威胁非常大。
但是3D打印技术是对切削、铸造、锻造与焊接等传统制造技术的补充与完善，不可能完全取代传统制造技术。3D打印技术在部分领域改变了大规模生产线的生产方式，使得未来的生产将不再需要大规模的生产线。长期来看，3D打印技术会给劳动密集型产业带来一定冲击，但不会带来海量失业，短期内并不能像工业机器人一样实现对劳动力的大规模替代。
无论如何，3D打印技术实现了一种可能，只要你有一台电脑，一个想法，不管你在穷乡僻壤，还是繁华都市，都可以通过自己的方式，改造这个世界——至少改变自己的世界。
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3D打印市场规模不断扩大，
工信部：去年全球3D打印产
2020年，全球3D打印产业规
工业级3D打印设备占主流，
3D打印，制造业的未来
三年后市场规模可达56亿，
