Hod Lipson：机械 人年夜 挑战，10种倾覆性理念

　　27日下昼 ，在百度The BIG Talk第五期运动 上，康奈尔年夜 学创意机械 人实行 室主任Hod Lipson演讲主题“机械 人年夜 挑战”，谈到十种推翻 性理念：复杂度、多样性不再增添 制造本钱 ，无需组装，时候 零距离 ，零限制，制造手艺 零门坎 ，临盆 烧毁 少，便携制造装备 ，无穷 材料色度，正确 反复 。

　　Hod Lipson写过3D打印方面的书本 ，拜候了一些美国人，听过许多 的故事是关于这个手艺 是若何 来进行利用 的。虽然 与许多 的人进行了交换 ，他们最后讲到3D打印都邑 回到从新 的缘由 ，许多 人利用 如许 的手艺 在分歧 的运用 中，最后他们都邑 有一种一样 的驱动力。他想和年夜 家分享一下念头 ，你可以看到所有的这些身分 ，所有的这类 推翻 ，最后都是会影响到你关心的，你感爱好 的一个范畴 ，3D打印会改进你的行业。

　　第一个推翻 ，这也是一种很好的奇特 性，存在着一种随便 的复杂性，它是什么意思?它代表你打印左侧 的物体，它的本钱 和打印右侧 物体的本钱 是一样的，做出的勉力是一样的，花的钱也是一样的，需要的妙技 还是一样的。一个物体它的外形 复杂与否不是很主要 ，假如 我打印一个盒子和打印一个十分复杂的物体所花的时候 和本钱 都是一样的，这里有一个孔的话本钱 会廉价 ，加一些边，把我的名字刻上去会加倍 廉价 。把一些复杂性增添 到外形 傍边 其实不 会提高你所花的时候 和勉力，不会增添 金钱，不会增添 费用。在人类的汗青 上我们假如 去临盆 加倍 复杂的器材，老是 需要更多的妙技 ，需要花更多的钱。然则 目前纷歧 样了，年夜 家可以看到随便 的复杂性，这是一个空中装备 的组件，年夜 家可以看到背部还有前部是怎样 制造的，前面的部件和后面的部件都是一样的，但重量是后面重量的一半。飞机哄骗这个部件重量下降 会带来很年夜 的转变 ，复杂性可以随便 的实现。这里有许多 其它的临盆 手艺 ，好比 说CNC也能够 打印出来如许 的外形 ，假如 你要打印和临盆 加倍 复杂的构造 ，本钱 会上升。目前波音还有空客，它们都在斟酌 哄骗3D打印飞机组件使未来 飞机变得更好。

　　第二个推翻 ，别的 一个推翻 就是品种上的随便 ，临盆 手艺 有范围 经济性，临盆 的越多就越廉价 。在3D打印傍边 打印30个、50个分歧 的品种，本钱 上时没有改变的，你推出品种的多样性，本钱 不会上升，这不是说打印是免费的，只是说打印分歧 的品种，它的本钱 没有上升。一个很好的例子，我可以想出的例子就是这个，这里年夜 家可以看牙齿的改正 器是打印出来的，是透明的，你可以戴如许 的牙齿改正 器。有六万个打印的装备 ，天天 而不是一年，一天可以打印六万个，每 个牙齿的装备都是纷歧 样的。我们必需 哄骗3D打印机打印出这么多品种的器材，其它的手艺 是没法 如许 做的。有时候人们问我，什么时候3D打印机遇 和批量打印到达 一样 的效益?如许 的问题问的是舛误的，真实的 问题应当 是说，这里存在着什么样的真实的 机遇 ，在什么时候3D打印机可以帮我们带来随便 的品种和随便 的复杂性。

　　第三个推翻 ，无需装备，这可以下降 复杂性。你看年夜 部份 产物 的本钱 ，年夜 部份 的本钱 都是触及 到劳动力的组装本钱 ，不是零部件自己 的本钱 ，而是劳脱手工组装的本钱 ，而我们经由过程 进行3D打印可以下降 人工组装本钱 。年夜 家看这是燃油喷射装配 ，不是GE公司在开辟 的燃油喷射器。GE，通用电器推出的引擎会把20个零件可以装在一个里面，这可以提高它的利用 寿命，并且 它的机能 更好，可以削减 人工掉 误。我们在讲打印一些真实的 器材，这些器材对我们未来 的生涯 会有着巨年夜 的影响，我们不是进行组装零件，而是直接打印出一个整体。

　　第四，零距离 的时候 ，指的是从最起头临盆 一向 到批量临盆 的时候 。我们老是 想去削减 距离 时候 ，可以把距离 时候 降到零，我们可以取得 更好的经济效益。许多 的学生他们都进行了许多 反复 ，他们一夜之间便可 以进行许多 反复 ，临盆 出的器材是其它体例都没法 临盆 出来的。并且 其它公司也能够 进行许多 立异 ，我的学生一夜之间又可以进行数十个立异 ，可以进行预装，距离 的时候 十分短。

　　第五，零限制。人们目前哄骗一种十分冲动 听心的体例进行产物 的临盆 ，其实不 是意味着复杂是免费的。我的意思是说可以打印一些十分复杂的器材，除 3D打印机之外 ，其它的体例没法 临盆 出如许 复杂的器材。你知道它的几何外形 是没有限制可以随便 设计，可能很少有人可以猜出来这些器材是什么，这是钛金临盆 的一种鼻子的移植物，没有其它的体例可以临盆 出如许 的器材，不论是 随便 还长短 随便 的。

　　第六，零手艺 制造，这是十分冲动 听心的。这些孩子，你知道小学的学生他们可以在讲堂上临盆 这些器材，制造这些器材，并且 他们不需要接管 任何的培训。许多 人都可以哄骗3D打印机临盆 飞机的零部件，而它们不需要取得 临盆 和制造方面的妙技 培训。是以 ，在这里存在许多 的教育机遇 ，你知道这些制造者他们可以加倍 快速地立异 ，他们不需要取得 额外的培训。这些人他们可以去临盆 一些他们原本不克不及 临盆 的器材，乃至 孩子可以打印枪枝 ，我们需要斟酌 一下这个问题，斟酌 一下它的平安 问题。

　　第七，简便 手提制造东西，移动的。如许 的打印机年夜 家可以简便 的手提，像一些造型机一样。如许 的装备 没法 手提，适才 的3D打印机可以轻松的手提，新手艺 会推翻 我们什么时候 何地临盆 器材，会推翻 供给 链，也会推翻 我们的分销网。目前所谈的是真实的 批量临盆 ，如许 的零部件可以很快地临盆 出来，配送给你们，这是一种散布 式的制造，是之前 没有碰到过的。

　　第八，临盆 废物 少，特别 是金属，塑料不是如斯 。金属方面，我们临盆 的时候发生 的废物 很有限，在曩昔 进行金属临盆 的时候丰年 夜 量的烧毁 料，我们目前只哄骗我们可以哄骗的材料。这是西北工业年夜 学临盆 出来的一个装备 ，现实 上它是一种涡轮机，涡轮机的打印没有太多的废物 。

　　第九，无穷 的材料色度，年夜 家可以把一些最根基 的色料组装在一路 发生 出新的色彩 。就像把分歧 的材料放在一路 发生 出新的材料一样。这是一个3D打印的心脏的阀，同时打印出来是一个心脏的瓣膜，我们目前真的可以追遇上 年夜 自然，我们可以同时打印分歧 的细胞，这些物体可以自己发展 ，可以和自然临盆 出来的器材一样。

　　第十，可以精准反复 ，这是十分冲动 听心的，我们可以快速地进行立异 。年夜 家可以看到，这是一个精准的反复 ，在左侧 和右侧 这两个器材它的反复 是完全一样，如出一辙 。还有许多 人可能会忧郁 常识 产权的问题，由于 有一些物体多是 被复制的。目前所有这一切都已 发生，我们接下来成长 的轨迹应当 是怎样的呢?我给年夜 家讲三个阶段，许多 人感觉 或许 目前是处于手艺 峰值顶端，未来 会感应 掉 望。然则 我感觉 我们目前只是处于一个推翻 性征程的出发点 ，目前我们多是 处于手艺 成长 第一阶段的末尾 ，这三个阶段有哪些呢?

　　第一个阶段，我们可以很自由的缔造 新外形 。经由过程 较量争论 机描写 出来的任何一个外形 ，我们都可以打印出来，这在人类的汗青 上是一个巨年夜 的冲破 。曩昔 可以想象许多 的外形 ，然则 临盆 不出来，由于 这些外形 太复杂，需要太多的妙技 ，也需要太多的资本 还有时候 。然则 目前只要较量争论 机可以描写 出来如许 的外形 ，我们就都可以打印，这是一个十分棒的自由。然则 这里有挑战，年夜 部份 人没法 设计，或 说没法 经由过程 较量争论 机描写 外形 ，这依然 是一个很年夜 的缺口。未来 将会怎样呢?人工智能在这个方面可以施展 感化 ，人工智能可以帮我们进行设计，年夜 家在家里可以进行想象，你需要一个新的支架在墙上把支架装上去，我们可以不在互联网购置 支架，我们可以找到打印机。然后说我有如许 的量，我需要把支架给它匹配进去，这是我的墙，我需要如许 的支架扶助我支持 多重的器材。你经由过程 相干 的设计软件扶助你进行设计，这里你可以看到是一种或多或少及时 的设计，是AI的设计。材料的特征 给你供应 最优化的设计，它十分快，更快，更好，比年夜 部份 的工程师所做的都更好，这只是我们征程的出发点 。你可以说，哎呀，我改变了我的设法主意 ，我进展 这个范畴 是开放的，进展 这块有一个孔，可以放电缆。AI可以从新 设计你的设法主意 ，这里没有工程师坐下来扶助你设计这个支架，然后在网上卖。我们是经由过程 一个装备 扶助你进行设计，然落后 行批量的临盆 ，我们目前可以现场基于年夜 家的需求主动 地进行设计和打印，这是一种最优化的设计，比你从任何其它工程师那边 取得 的设计都更好，目前如许 的环境已 发生了。

　　第二个阶段，我们会看到有愈来愈 多的趋向 ，我们可以去缔造 新的材料，哄骗3D打印机缔造 新的材料。年夜 部份 的3D材料目前不会去缔造 新材料，你把一些根本材料，好比 说塑料放进来，但现实 上可以把分歧 材料，依照 分歧 的体例组合在一路 ，临盆 出新的材料来。年夜 家可以看左侧 的图象 ，看起来像是灰色的影子，这些灰色的影子是由一种黑色的墨发生 的，可以发生 分歧 的黑色配景 。3D打印机有随便 的复杂性，目前可以临盆 出新的材料，如许 的材料是十分软的。有如许 一种极新 模式，这是三维打印钛的网格，这类 新的材料比之前 自然 的材料加倍 天真 。我们目前可以有随便 的复杂性，我们可以打印一些绝缘的材料。这是一种3D打印出来的外相 ，十分邃密 十分软，这是打印出来。目前可以想象一下我们可以或许 手工组装如许 的器材，曩昔 我们必需 要进行手工的设计，而目前我们便可 以哄骗3D打印机打印出如许 的材料，有可选的空间和构造 。还有泡沫等等，如许 的一种泡沫的财来，我们在实行 室中无意偶尔发现，有一个学生是用塑料打印，但打印机离打印床的距离有点远。好比 你把一些材料放进去，有一些材料可能会扭转 ，终究 我们临盆 出了如许 有分歧 密度的泡沫。

　　第三阶段，对我来说最冲动 听心的就是3D打印可以扶助我们缔造 新的运动 材料和系统。不但 仅扶助你打印那些被动的部件，好比 说打印奶酪，可以打印一体整合的系统，这是十分冲动 听心的。我说进展 可以打印机械 人，我们目前还是进展 可以打印机械 人，我们只是打印了机械 人的身体，我们还是进展 把电池还有这些线路可以打印出来，这可以看出来打印的线路，这是塑料内部的线路可以打印出来，这是电池也能够 打印出来，这个电池的电量和传统电池的电量一样，是以 我们可以打印电池。我们不受限于长宽高，我们可以打印任何外形 的电池，可以打造人造的鸡肉。这是一个可以或许 播放音乐的扩音器，可以打印里面的词，还有线路等等，它是100%的3D打印机打印出来的消费者电子产物 。这是比来 打印出来的产物 ，是一个遥控的装备 ，是当打印机在打印的时候对这些零部件进行了组装，年夜 家可以想象一下，有一天你需要一个新的摇控器，或 说一个新的手机，你的装备 可以帮你把这些材料打印出来，把这些材料给它组装，最后构成 你想要的产物 。

　　再看一下机械 人，我们真的进展 未来 我们可以或许 打印机械 人，我们进展 如许 一个机械 人可以或许 像打印机一样，可以或许 运动，里面能有电池，我想我们未来 打印出来的机械 人不是如许 的。我们可以思虑 一下在遥远的未来 ，或许 十年，三十年，五十年以后 机械 人不会是如许 的，不会有许多 的组建构成 ，一些人他们在桌面上设计，然后终究 像传统工程一样组装成机械 人，不会如许 。未来 的装备 ，它的设计临盆 和制造是主动 发生 ，主动 完成的，终究 所有这些材料和机械 人的构成 部份 都是打印出来，同时组装，同时完成。

　　好比 说我们来设计如许 的器材，有人让我们设计一个机械 人，你想有四种可用的材料，这些材料他们可以延展，可以被挤压，从而来进行设计，这是我们AI可以设计出来的。可以看到有分歧 的机械 人，可以选择一些分歧 的系统，把几百、几万个机械 人组合在一路 ，经由过程 一个根基 的摹拟 器，你可以看到十分多成心 思的机械 人，它们不是设计出来的，不是人类设计出来的，它们是由机械 智能设计出来，它们终究 可以实现主动 运动 。这些机械 人可以设计机械 人，这些机械 人可以进行机械 人的设计，所有的器材都是我们可以来逐渐成长 起来的。这里的机械 人是被打印出来的，举了一个机械 人的例子，它的打印。你可以看到这些部件如安在 一段时候 里制造出来，24小时的时候 里。这是别的 一个例子，这也是一个机械 人的打印进程 ，就是从打印机里出来的，所有的这些部件可以同时用预装的体例进行打印，它们可以进行自我进修 。我们之前没有谈到若何 令人 工智能进入机械 人的体内，这些机械 人不是经由过程 工程师编程，它们是自己进行自行进修 。它们可以跟着 时候 的成长 ，它们可以或许 逐渐 地进行自我进修 。整体 来说 ，目前许多 人谈3D打印机，可能它像是如许 一个比力高真个 曲线，它可能一向 在往上走。人们可能一向 在谈上升的曲线，人们可能漫谈 3D打印到底能若何 往上成长 ，很快我们看到它会遭碰到逐渐往下下滑的一个位置，最后会逗留 在中心的位置。许多 人不息地问我说，3D打印到底会不会消掉 ，或 会不会终究 不见。我可以告知 年夜 家的是，我认为这项手艺 会保存下来，由于 有一些手艺 没有依照 如许 的上升曲线成长 。有一些手艺 的素质 是指数性的增加，它们在不息成长 ，不息往进步 。我认为3D打印就是如许 的手艺 之一，不息与机械 智能连系 在一路 ，增进 我们不息往前成长 ，使我们可以制造出一些加倍 成心 思，加倍 复杂的器材。

　　为何 我如许 想?假如 回首 年夜 大都的工业革命，我们会看到有必然 的配合 点。年夜 大都的工业革命都是在呈现一些丰年 夜 障碍，或 年夜 的事业需求的时候。第一次的工业革命是跟着 电力本钱 逐渐降为零，当蒸汽机呈现的时候，那时电力是十分廉价 的，在这之前每 千瓦时的电力十分贵。跟着 在蒸汽机呈现今后 ，电力变得廉价 ，呈现了更多的立异 。好比 交通等等，没有人谈到工业革命作为如许 一个上升曲线，但实现了指数性的增加。第二次工业革命是在较量争论 的本钱 降为零的时候，在电子较量争论 机真正引入之前，可强人 们一个小时只能较量争论 几百个数字的，目前有了较量争论 机可以一小时较量争论 好几十亿的数字，这会造成这一项手艺 的指数性增加一向 保存到目前。第三次工业革命是当通讯 本钱 下降的时候，几十年之前分歧 区域 之间进行信息交换 很慢并且 很贵，目前的几GB数据不消 忧郁 把这个数据发在哪儿，可以十分平安 、廉价 地到达。3D打印是将制造的复杂性降为零，目前制造复杂的器材要求时候 、范围 和精神 ，目前有了3D打印这类 复杂性是完全自由的，我们可使 用3D打印改变所有的器材，感谢 年夜 家。