Markforged 3Dプリンティング：BattleBotsチームValkyrieの秘密兵器

BattleBotsは、エンジニアリングチームが250ポンド（約113kg）のラジコンロボットを構築し、BattleBoxと呼ばれるハイインパクトアリーナで死闘を繰り広げるテレビ番組です。2000年にComedy Centralで初放送以来、世界的現象へと成長し、毎年150gから250ポンドまで数千のアマチュア大会を刺激しています。最新シーズンは6月7日金曜午後8時（EST）にDiscovery Channelでプレミア。

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BattleBot設計は常にトレードオフの連続です。全クラスに厳格な重量制限があり、チームは予算配分を決めなければなりません：より重い武器で大きなインパクト、より厚い装甲で防御強化、より強力なエレクトロニクスで速度と持久力。私は2016年、Markforgedパーツのテストプラットフォームである1ポンドのプロトタイプ「Foiled」でロボット格闘コミュニティに参入しました。その後3年間で15以上のイベントに出場、1ポンドから30ポンドへとスケールアップし、最終的に2018年シーズンにチームValkyrieとしてBattleBots出場権を獲得しました。

ロボットが250ポンドに成長すると、耐えるストレスは極限的です——12フィート（約3.7m）上空に投げ飛ばされ、35,000ポンド（約15.9トン）の力で押し潰され、2,000RPMで回転する60ポンド（約27kg）のディスクで打撃を受けます。例えばValkyrieの武器は、除雪車や装甲車に使われるAR500鋼で鍛造されています。各材料選択にはコスト、重量、製造時間が伴うため、適切なバランスを見つけることが極めて重要です。

Markforgedの3Dプリンタは、各コンポーネントの特定要件にマッチする多様なマテリアルパレットを提供しました。電子機器用の耐衝撃ケブラー®エンクロージャ、アルミニウムに匹敵する強度の軽量パーツ、狭いスペースに収まる形状最適化された金属ブラケットをプリント。これらのプリントは重量を節約しながら、従来切削部品と同等以上の性能を維持しました。

無料サンプルパーツ

シーズン準備に数週間しかない中、高速・自動化された製造はゲームチェンジャーでした。部品をプリンタにアウトソースすることで、溶接、加工、テスト、組み立てに時間を割け、さらに数時間の睡眠時間も確保できました。

比較的新しいチームとして、ベテランと競うには迅速な反復が不可欠でした。2019年はValkyrie用に200以上のパーツをプリントし、4つの重要領域をカバー：

試作

Valkyrieの洗練された設計には、精密に嵌合する多数の複雑形状が含まれます。各パーツをプリントし、ロボットに取り付け、フィットを確認してから量産に移行しました。

治工具と固定具

複雑な輪郭と複合角度にはカスタムワークホルディングが必要。ソフトジョー鋸ガイド、精密穴位置決め用ドリルジグ、加工操作を効率化するインデックス治具を3Dプリント。

最終用途部品

Valkyrieには55の3Dプリントコンポーネントが組み込まれ、うち12は装甲やモーターと接する金属ブラケットと支持部品。9つのOnyx FRパーツが潜在的な火炎放射器ダメージから重要コンポーネントを保護し、34の連続繊維強化ピースが耐衝撃ケーシング、防塵カバー、激しい戦闘中もロボットを機能させる構造支持として機能。

Markforgedのおかげで、重い製造をオフロードし、重要タスクに集中し、2018シーズンの要求に耐える堅牢なパーツを作成できました——全試合を通じてわずか1コンポーネントの故障のみ。

現地での修理と改良

完璧なBattleBot設計など存在せず、ロボットを洗練させる唯一の方法は実戦経験です。予期せぬ故障は常にあり、優秀なチームは各戦闘から素早く学びます。一部の修正はその場で即興で、他は将来の反復用に文書化されます。

シーズン中、Markforgedは67の参戦チームを支援するため4台のプリンタを提供。試合間1〜2日のターンアラウンドで、チームは問題を特定し、交換部品を設計・プリント・取付し、次の戦い前にアップグレード可能でした。29チームで160以上のパーツをプリントし、一時しのぎではなく永続的な改良を可能にし、ロボット性能をシーズンを通じて進化させました。

Markforgedの3Dプリンティング能力は、Valkyrieの設計を限界まで押し上げる上で極めて重要でした。迅速な反復、厳格なテスト、高品質パーツにより、各バトルで適応・改良する強力で洗練されたロボットを創り上げました。BattleBotsは金曜午後8時からDiscovery Channelで6月7日スタート、または水曜午後8時からScience Channelで6月12日スタートでご覧いただけます。