DARPA地下挑戰(zhàn)賽是一場讓機器人在完全陌生的地下環(huán)境中完成快速偵查、穿越、搜索等任務(wù)的比賽，為實現(xiàn)“開發(fā)創(chuàng)新技術(shù)，擴大地下作業(yè)”的目標(biāo)角逐新方法，簡單說，DARPA的目標(biāo)是要尋找能在極端環(huán)境下，仍然能夠通行的機器人。

CoSTAR團隊是由美國宇航局噴氣推進實驗室、麻省理工學(xué)院、加州理工學(xué)院、KAIST和LTR合作組建而成。而且，CoSTAR還是一支由來自世界各地的60名工程師組成的團隊，是DARPA地下挑戰(zhàn)賽的十支參賽隊之一。挑戰(zhàn)賽包括三條賽道:隧道賽道、城市賽道和洞穴賽道。如果成功，該團隊將獲得200萬美元，用于資助未來的研究項目。

每條賽道的地形都大不相同。路線都是在一些崎嶇的地形上，甚至是低光場景，并且，機器人還必須能夠在惡劣的條件下自主完成導(dǎo)航，這往往會出現(xiàn)機器人摔倒導(dǎo)致關(guān)鍵部件損壞。CoSTAR團隊不僅需要提前準(zhǔn)備好抗沖擊的輕型自主系統(tǒng)，還需要對損壞的部件進行現(xiàn)場快速維護，并在運行期間實現(xiàn)快速迭代設(shè)計，以保持在比賽中的領(lǐng)先地位。如果某個部件在現(xiàn)場出現(xiàn)故障，這還會導(dǎo)致機器人無法正常行走，因此他們急需必要的工具來快速解決這個問題。

該團隊與波士頓動力公司合作，為比賽租借了幾個臨時機器人。CoSTAR的工程師和設(shè)計師必須快速設(shè)計和制作額外的組件，如支架和外殼，以確保機器人在出現(xiàn)故障后還能繼續(xù)工作。以前，他們使用木材，利用機械加工或激光切割機來制作零件，如果想要保持領(lǐng)先于其他團隊，他們需另辟蹊徑，3D打印是快速迭代和在需要時修復(fù)零件的完美解決方案。

為滿足這一需求，該團隊購買了一臺PLA 3D打印機。然而，它只能打印出對原型制作有用的部件，而不能打印出對最終生產(chǎn)有用的部件，并且，打印后的這些部件還不堅固，如果使用的話，會導(dǎo)致關(guān)鍵部件損壞。比如，機器人頂部昂貴的激光雷達傳感器，這個傳感器必須不惜一切代價保護它，并且，保護它的材料還必須具有很大的剛度和阻尼振動特性，以便對傳感器的信號提供有效、可用的輸出。該團隊還發(fā)現(xiàn)，他們的PLA 3D打印機生產(chǎn)的零件不準(zhǔn)確、表面光潔度差，在打印完成后還需花時間打磨零件。所以，他們需要一個強大的系統(tǒng)，能夠帶到現(xiàn)場進行快速原型設(shè)計，并在測試完成后打印零件，無需后處理。

幸運的是，CoSTAR團隊有機會接觸到Markforged 3D打印機。通過Markforged 3D打印機以及強大的云連接Eiger軟件，可以讓CoSTAR團隊生產(chǎn)重量輕、強度大、功能強的零件，而且打印的零件不會受任何幾何形狀的限制。該團隊還發(fā)現(xiàn)，使用Markforged打印機打印的支架和底座比鋁制的更好、也更輕。最重要的是，使用Markforged 3D打印機和連續(xù)碳纖維增強材料，為該團隊價值7000美元的激光雷達傳感器制作了一個3D打印籠。這樣在受到撞擊之后，激光雷達傳感器不會受到任何損壞。

比賽期間，在Markforged合作伙伴GovSmart的幫助下，該團隊將Markforged打印機的數(shù)量從1臺增加到3臺。隨后Markforged也贊助了該團隊，并提供了第四臺打印機。CoSTAR還將打印機放在比賽地的酒店房間里，連夜生產(chǎn)零件，供第二天現(xiàn)場使用。最終，CoSTAR團隊在隧道賽道上獲得了第二名，在城市賽道上獲得了第一名。

Markforged打印機的穩(wěn)定性、生產(chǎn)零件的可靠性和可重復(fù)性以及Digital Forge平臺，使CoSTAR團隊可以制造出無需任何后處理的功能性零件，讓Markforged 3D打印機成為理想的增材制造技術(shù)。

DARPA地下挑戰(zhàn)賽對一些人來說可能只是一場比賽，但對CoSTAR來說遠不止如此。對他們來說，這個挑戰(zhàn)是實現(xiàn)對月球、火星、甚至土星和木星等一些衛(wèi)星地下探索的起點。該團隊希望未來美國宇航局可以通過機器人來探索地下未知環(huán)境，比如，了解生命的發(fā)展、其它星球上是否有生命以及未來人類是否可以居住等。增材制造技術(shù)正在幫助他們證明新技術(shù)是可以實現(xiàn)這一目標(biāo)。Markforged也很榮幸成為CoSTAR團隊的供應(yīng)商和贊助商。