在過去的十年里，看著3D打印機和激光切割機演變成相當普通的工具，在研究、工業(yè)甚至國內(nèi)的愛好者中找到有用的利基市場，真是太酷了。盡管這些制造商很有能力，但他們往往只擅長一件事：用聚合物制造形狀。

今年，麻省理工學(xué)院CSAIL的研究人員在CHI上展示了LaserFactory，這是一個集成的制造系統(tǒng)，可以將任何激光切割機變成一個設(shè)備，可以（只需一點點幫助）在一定程度上制造出一整架無人機，這意味著當制造者完成后，無人機實際上可以從打印床上直接出成品啦。

LaserFactory由幾個不同的組件組成。首先，需要一個商業(yè)激光切割機來工作 -- 在這種情況下，就削減了塑料四轉(zhuǎn)子框架。第二，需要一個硬件附加組件。該附加組件包括一個銀膏分配器，一個小吸盤，一些執(zhí)行器，螺線管，和一個小真空泵。一旦激光切斷了基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，銀膏就會被“分發(fā)”到任何需要的地方。然后，吸盤一個接一個地添加部件，將它們從預(yù)加載的存儲區(qū)域移動到制造區(qū)域。最后一步是再次使用激光對銀膏進行熱固化，使痕跡導(dǎo)電，同時也將部件焊接在一起。這些導(dǎo)電痕跡看起來確實有點凌亂（錫膏在沉積后會散開），但在基板上再添加一個雕刻小通道的步驟可以幫助將其控制在亞毫米寬度。

也就是說，運用該系統(tǒng)，終端用戶可以設(shè)計設(shè)備并從零件庫中放置組件來創(chuàng)建他們的無人機。該系統(tǒng)可以在印刷電路板上的銅線或鋁線的電路痕跡上停止繪制，使電力在組件之間活動。圖紙的幾何外形是運用2D編輯器最終確定的，設(shè)備可以在畫布上裝備螺旋槳電池，經(jīng)過布線停止電氣銜接，創(chuàng)造出一個四旋翼飛機的外形。

關(guān)于如何讓這種東西在消費類3D打印機上工作，以及個人制造商的未來，我們（作者，以下簡稱我）通過電子郵件與第一作者Martin Nisser進行了交談。

Q

IEEE Spectrum：除了激光切割機，您的系統(tǒng)還可以與哪些制造商一起工作，以及需要進行哪些修改？

Martin Nisser：我們基于運動的信號技術(shù)通過將制造指令編碼到制造文件本身，避免了與特定制造平臺通信的需要。對于我們使用的激光切割機，這需要將指令嵌入到pdf中。此功能使我們的附加組件不受特定制造平臺的影響，因此它不僅在各種激光切割機品牌之間，甚至在3D打印機之間都是可移植的—通過將制造說明轉(zhuǎn)換為G代碼，我們也能夠?qū)⑽覀兊南到y(tǒng)部署到3D打印機上。

這樣做的好處是，我們的信號技術(shù)可以用于將研究人員的定制硬件附加組件部署到任何使用2軸CNC平臺的機器上，盡管首先需要在硬件上進行修改，以便將其物理連接到不同的末端執(zhí)行器，第二種是在軟件上，根據(jù)不同的加速度進行校準。這種通信模式的一個缺點是，通信是單向的：平臺不可知論意味著硬件插件無法訪問制造文件本身，因此依賴于一種推算航位的形式，這意味著它在發(fā)生錯誤時無法自我更正。

Q

操作LaserFactory需要什么水平的技能或經(jīng)驗？你希望誰可以從該設(shè)備中受益最大？

一旦LaserFactory被組裝并安裝到激光切割機上，就不需要進一步的操作干預(yù)。在短期內(nèi)，這種一站式的制造方式將有利于研究人員、教育工作者、產(chǎn)品開發(fā)人員和希望快速原型化功能設(shè)備（如可穿戴設(shè)備、機器人和印刷電子產(chǎn)品）的制造商。它也是一個令人信服的解決方案，用于后勤挑戰(zhàn)性的環(huán)境，如空間，在那里，遠程創(chuàng)建功能設(shè)備的能力，按需和無需人工干預(yù)是至關(guān)重要的。

更普遍地說，用戶在需要為設(shè)備創(chuàng)建物理原型但可能不具備制造這些設(shè)備的技能的情況下會受益；人們不應(yīng)該期望將來擁有制造機器人的工程學(xué)位，就像他們應(yīng)該擁有安裝軟件的計算機科學(xué)學(xué)位一樣。

Q

你可以用什么方法擴展這個系統(tǒng)？

我們希望在這項技術(shù)的基礎(chǔ)上，探索如何創(chuàng)建更全面的三維幾何圖形，或許可以將傳統(tǒng)的三D打印技術(shù)融入到這一過程中。此外，我們還想繪制出我們所能制造的全部設(shè)計空間，例如利用激光切割機平臺的全部體積空間來制造長度不超過1米的設(shè)備。除了工程設(shè)計，我們還考慮如何將這種一站式制造設(shè)備車間最佳地整合到當今現(xiàn)有的制造供應(yīng)鏈中，以及我們可能需要解決哪些挑戰(zhàn)才能實現(xiàn)這一點。

Q

你對個人制造商的未來有何展望？

從星際迷航的Replicators到Richie Rich的許愿機，媒體長期以來一直在鼓動人們猜測一臺能夠根據(jù)需要為人們創(chuàng)造任意“東西”的機器。在研究中，用機器制造von Neumann的萬能構(gòu)造器（universal constructor）這樣的機器的想法也受到了認真的關(guān)注，近幾十年來，研究人員積極致力于實現(xiàn)一個長期愿景，即能夠下載一個設(shè)備文件，只需按一下按鈕就可以制造出來。我們希望有一天，通過個人制造機器制造定制硬件將允許盡可能多的個性化，就像今天下載軟件一樣簡單直接。

原文標題：改進的激光切割機 打造功能完全的無人機

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