瑞士研究人员开发能够生产3D雕

通过使用加热的金属线，3D打印机器人能够从聚苯乙烯泡沫中雕刻出精美的模型，而无需与材料进行任何物理接触。该技术已经产生了一系列复杂的3D原型，这些原型具有双重弯曲的表面，而传统的直线切割很难或甚至不可能实现。

YuMi IRB 14000 3D打印机器人

使用热线雕刻泡沫塑料本身并不是一种新的生产技术，但是，使用其他工具通常需要大量时间，精力来改进制造。此外，传统的切割方法是使用直的热线将聚苯乙烯切割成一定形状，但是这种方法仅允许基本切割，而不能生产具有复杂几何形状的模型。

为此，通常将热钢丝钳安装在铣削车间的机械上，但它们也只能产生直纹的表面。CNC机床以类似的方式使用（尽管使用钻头代替金属丝），但是在考虑机床所施加的约束的同时，很难对生成所需表面的路径进行编程。丹麦工程师在2016年的项目中进行了相关研究，该项目使用热线切割一次扫描即可生产出双曲面。不过，根据瑞士研究人员的说法，这种方法的局限性要求切割刀片必须保持平面，并且系统需要用户输入才能解决非平凡的问题。

给定目标形状后，机器人的定制软件将生成一系列轨迹，并将其中一根杆扫过工件以进行切割。优化了轨迹，以最有效的方式移动“手”，并减小了当前工件和目标形状之间的差异。与顺序路径规划工具一起使用，这可以使运动完全自动化或由用户控制。

YuMi 14000能够执行许多精密任务  图片来自ABB Robotics。

使用3D打印创建机器人作品

苏黎世研究人员也承认了设计的其他限制，例如用于操纵材料的杆，该杆只能弯曲并翘曲一定的量，然后才需要更换。此外，现有的用于对机器人进行编程的软件仅允许机器人的手臂进行一系列切割，而不能在一个坐姿中创建作品。尽管未经测试，但瑞士研究人员承认，尽管降低了切割质量，但升高的焊丝温度仍可能导致更高的切割速度。该技术将来也可能适用于其他材料，但是目前，该技术还处于开发的早期阶段，距离第一台毕加索机器人尚有数年之遥。

可视化表示在测试过程中产生的兔子和心脏模型中的错误率。图片来自苏黎世联邦理工学院。

使用增材制造生产的机械臂