机器人制造3D打印跑鞋

点击

上方“IEEE电气电子工程师”即可订阅公众号。网罗全球科技前沿动态，为科研创业打开脑洞。

Photo: Adidas

对于想要跑得快的运动员来说，为达到最佳表现，合适的鞋子是必不可少的。那么，跑鞋也可以成为运动员个人定制工程的一部分。

这就是为什么阿迪达斯（Adidas）将3D打印技术与机器人自动化技术结合在一起，开展了一个鞋类项目，名为Futurecraft.Strung，预计最快在今年晚些时候上市。使用定制的3D打印鞋底，Futurecraft.Strung制造机器人可以在鞋的一个上部放置多达2,000条10种不同运动鞋纱线。

Skylar Tibbits是Self-Assembly Lab的创始人和联合主任，也是麻省理工学院建筑系的副教授。他说，鞋类一直是3D打印和增材制造的重点领域。有一些非常有趣的复杂几何问题。

阿迪达斯Futurecraft.Strung项目开始于2016年。两年后，公司的创新孵化器Adidas Futurecraft开始与数字设计工作室Kram/Weisshaar合作。在不到一年的时间里，该团队为Strung鞋面开发了相关的软件和硬件。

Tibbits解释说：“鞋类领域的大多数3D打印都集中在中底或外底，比如鞋底。但现在，他说，阿迪达斯正在把机器人技术和螺纹设计带到鞋的上部。这家公司的Futurecraft.Strung设计基于对跑步者的脚如何移动的高分辨率扫描。

阿迪达斯的一篇博文称，这种更灵活的设计可以让运动员在多种运动中受益。它将能够使用运动员脚部的运动捕捉和来自运动员的反馈来使设计特定于运动员的特定步态。该公司表示，阿迪达斯对鞋子的“面料”的编织进行了定制，以实现紧密舒适的穿着。

他们称之为“4D鞋底”的设计结合了3D打印和材料，可以随着时间的推移改变形状和性能。事实上，Tibbits在2013年创造了4D打印这个术语来描述这个过程。据Kram/Weisshaar的网站介绍，该公司从Adidas Athlete Intelligence Engine中获取定制数据来制作这款鞋。

阿迪达斯Futurecraft实验室的创新设计师Fionn Corcoran Tadd在公司视频中说：“首次使用Strung，我们可以在任何方向编程单线程，每个线程都有不同的属性或强度。”视频中提到，每个线程都有其目的。“这就像是为你的脚定制的弦乐艺术，”Tibbits说。

尽管该公司使用的机器人技术已经存在了很多年，但阿迪达斯的机器人织布工可以通过线程实现的事情是复杂的几何形状。这就像是一种非常优雅的方法来构建将机器人技术以及纤维和纱线结合到这些错综复杂的图案中的材料一样。

与人工编织相比，机器人可以更精确地创建图案，还可以快速可靠地改变纱线和织物图案的颜色。阿迪达斯表示，它可以在45分钟内制作出一双鞋面，并在1小时30分钟内制作出一双运动鞋。该公司表示，计划在未来几个月内将时间减少到几分钟。

阿迪达斯发言人表示，结合了Futurecraft.Strung鞋面设计的运动鞋是原型，但该公司计划在2021年或2022年末将Strung鞋推向市场。不过，阿迪达斯Futurecraft运动鞋目前可提供3D打印中底。

阿迪达斯计划继续收集运动员的数据来定制运动鞋的鞋面。Adidas Futurecraft团队在一篇博文中写道：“我们正在建立一个知识库，当我们收集来自不同运动员和运动项目的测试数据时，它会变得更加有趣。我们越了解数据如何成为设计代码，就越能将其应用到新的织物上。这是一个不断发展的过程。”

往期推荐

4-15 IEEE Transmitter 

4-19 Rina Diane Caballar

4-16 Samuel K. Moore

4-01  Charles Q. Choi