第22屆全國大學生機器人大賽「RoboMaster2023機甲大師超級對抗賽」抽籤中三支種子隊伍上海交通大學、哈工大（深圳）、深圳大學抽在了一起，成為了名副其實的「死亡之組」。最後上海交通大學殺出重圍並最終捧杯。
碳纖維增強3D列印是這個賽季Raise3D為多個賽隊提供的超級秘密武器。此次Raise3D復志科技特別邀請了哈工大（深圳）南工驍鷹和上海交通大學交龍戰隊的指導老師和同學們，談談使用Raise3D印表機和碳纖增強材料的列印的心得體會。
RoboMaster2023機甲大師超級對抗賽
Raise3D
/ 問：今年兩所學校都進了國賽，並會師在「死亡之組」，大家可以先介紹下戰隊的情況和3D列印在隊內的大致使用情況？
哈工大（深圳）戴老師（以下簡稱為戴老師）：「南工驍鷹機器人隊成立於2016年，致力於為哈工大深圳校區學子提供科技創新的有力平台，培養高素質創新、創業人才，提高本科生創新及工程實踐能力，孵化創新創業團隊，已經成為哈工大（深圳）成立時間最早、規模最大、最具有代表性的一支機器人戰隊。」
「南工驍鷹機器人隊包括機械組、電控組、硬體組、算法組、宣傳組，目前使用3D列印最多的屬於機械組的隊員。我們戰隊非常注重技術的革新和進步，在比賽前期，我們利用3D列印技術製作了許多自主設計的零部件和配件，使得我們的機器能夠具備更高的性能和適應性。這些3D列印的零部件不僅提高了機器的穩定性和精度，還大大減少了製造成本和生產周期。」
「其次，3D列印技術也在我們隊內起到了快速原型設計和調試的作用。我們可以通過3D列印快速製作出各種零部件和模型，進行機器的實驗和測試。這使得我們能夠更加高效地進行機器的優化和改進。」
「總體來說，3D列印技術在我們戰隊中扮演了重要角色，它不僅提高了我們機器的性能和穩定性，還為我們帶來了更高效的原型設計和調試方法。」
交大武老師（以下簡稱為武老師）：「今年的交龍大家可能都知道是從復活賽打上來的，一路殺進決賽拿到冠軍。大家會覺得交龍今年走的很穩，其實也不是看到的這樣逆襲而上，一帆風順的。」
「比如今年比賽中機械臂工程車，當時的時候，是自旋開啟陀螺的功能做防禦，但是工程的底盤的傳動帶斷裂，導致機器無法正常工作造成摔倒，那場相當於沒工程，是很難打的。」
「但我們今年是有備用車，雖然賽隊機器也會出現問題，但我們做了充分的準備，比如我們有兩套技術方案，有兩輛工程，一套機械臂，一套XY三點的運行方式，包括英雄主力有一台摩擦輪非常穩定，還有一台非常新的「彈弓」，用復合弓的彈性材料去發射大彈丸。」
「另外，我們的零件獲取相對比較容易，目前有3台Raise3D E2CF碳纖維印表機，可以列印多種復合材料，還有許多其他桌面級的3D印表機，給戰隊提供了足夠的技術支持。」
/ 問：目前學校學生如何使用3D列印？現在比賽裡面有什麼典型的應用場景麼？
戴老師：「目前學校使用3D印表機主要有4個場景，第一是課程，學校有3D列印成形相關的課程，學生會學習並使用到3D列印設備；第二是參加機器人競賽，比如RoboMaster、RoboCon、工創賽及機創賽等，3D列印可以用於製作機器人的零部件、底盤、機械手臂等，通過3D列印，可以實現快速原型設計和定製化製造，滿足不同機器人的需求；第三是用於科學研究；第四是作為青少年科普教育，已成為中小學或其他高校的參觀點。
「這次RoboMaster比賽，有個比較典型的應用就是飛鏢。飛鏢本體全部是3D列印做的，研發過程中利用3D列印進行快速疊代。去年曆經了大概幾十次疊代，今年定型後疊代了四五次左右，飛鏢內部的填充則考慮到控制重心的需求，最後設定在前端是100%填充，後端是40%的填充率，保證飛鏢的彈道。」
3D列印飛鏢本體
武老師：「針對相對複雜的三維零件，實際上我們有普通PLA、E2CF設備3D列印的碳纖維增強尼龍和鋁合金機加工這三個選項，現在我們復盤從整個比賽周期來看，PLA零件大概占了30%，20%是增強尼龍，剩下的一半是機加工。」
「三者的關係來說，剛開始做原型的時候先用PLA打，成本低，比如和哈工大深圳校區一樣，我們的飛鏢也是用3D列印來做的，大部分用PLA，因為我們認為飛鏢就是一個一次性的零件，所以要保證它的使用成本，我們每次打非常多來用。」
「除了飛鏢這種一次性的零件以外，其他零件定型以後，再用E2CF設備製作功能零件，測試下來還需要進一步加強性能的時候，我們再安排CNC的加工外協。
交龍戰隊使用Raise3D E2CF列印零件
/ 問：兩所學校都配置了桌面碳纖維列印設備E2CF，使用下來感覺如何？
武老師：「Raise3D 的E2CF 3D列印設備在我們的製作中應用非常廣泛，尤其對於一些需要具備輕量化特性的立體結構件。以步兵機器人為例，其四個角落的滑環保護鍵是一個空間的立體結構，能夠很好地保護傳感器。如果採用傳統的鋁件機加工方式，成本會很高且重。但為了滿足對剛性兼顧韌性的需求，就會選擇E2CF 3D列印設備。」
「在之前進行的測試中，我們比較了E2CF和PLA列印出的兩個塊狀體或兩個平面狀的物體在碰撞或敲擊後的表現，發現E2CF設備3D列印出的物體綜合性能確實比PLA要好很多。因此，對於需要較高強度的地方，我們都會選擇E2CF來進行列印。」
上交步兵機器人
戴老師：「在我們學校的實驗與創新實踐教育中心裏面最主要是Raise3D印表機，一共有20多台。也有一些小的桌面級的設備，還有兩套尼龍燒結的設備，Raise3D的話主要是Pro3、E2和E2CF 3D列印設備。」
「我們沒有一定說是用增強碳纖來列印最終的零件，學生會自由的調整並且測試這個零件，比如說早期的平衡車第一代的輪轂我們是用E2CF 設備3D列印的增強碳纖維的，對比鋁合金材質，大幅減輕輪子重量，制動提高，慣性小了。」
早期平衡車碳纖維增強輪轂
「後來我們測試發現使用Raise3D Pro3列印的PLA內輪轂，外圈增加了碳板保護的方案更好；就替換了原有的碳纖維增強的方案，應該說，E2CF 3D列印設備在裡面扮演了一個碳纖維增強的一個平台，提供了很好的一個可選項，讓我們可以靈活地去不斷切換平台，以形成最好的方案。」
Raise3D列印的PLA內輪轂，外圈增加了碳板保護
/ 問：相比其他品牌的FDM/FFF的3D印表機，您覺得Raise3D給你們學生使用上最大的區別在哪裡？
武老師：「我最認可的是復志的整個生態系統，特別是RaiseCloud，RaiseCloud是一個完整的企業管理方式，它可以讓一個團隊共享視野，同時綁定和監測多台3D印表機，誰用哪台機器執行了什麼列印任務？項目處於什麼狀態？都可以在線上隨時進行查看。」
「RaiseCloud也能自動對3D印表機、學生工單、列印項目以及材料使用等方面進行數據統計，就像在我們這個團隊帳號下，目前能看到已經列印了116盤零件。」
戴老師：「Raise3D我覺得比較好的地方就是對耗材的兼容性更強，我們使用了幾台不同品牌3D印表機，嘗試了不同的材料列印，發現對材料的兼容性其實不是很好。」
「Raise3D Pro3和E2採用雙噴頭設計，學生反饋Raise3D的設備3D列印效率更高，列印過程更穩定。這使學生和教師能夠獲得更多的列印自由度，進一步促進工科實踐的發展。」
3D列印成形實驗室的Raise3D Pro3印表機
戴老師：「其次也是RaiseCloud軟體，我們的實驗室離3D列印成形實驗室，還是有一段距離的，如果每次列印需要遠程走過去開機，是比較麻煩的，我們要提高學生使用的便捷度。」
「通過RaiseCloud學生能在寢室，就可以遠程下髮指令，3D列印成形實驗室屬於24小時開放，學生會進行不間斷的7天24小時連續生產，一般學生可能晚上打了後第二天來取，或者是白天列印晚上來拿。」