3D打印材料赋能机器人创新，从设计验证走向赛场应用
在机器人竞技领域，速度、精度与可靠性决定着比赛结果。随着3D打印技术的发展，高性能打印材料正逐渐应用于机器人实际开发，帮助团队快速完成设计验证、结构优化和零部件制造。
RoboMaster是由大疆发起的国内知名大学生机器人赛事，对机器人结构设计、控制系统、材料性能及工程实践能力均提出极高要求。
2026年5月26日至6月2日，2026 RoboMaster超级对抗赛北部赛区在东北大学南湖校区举行。同济大学SuperPower战队在激烈的角逐中表现优异，成功跻身赛区八强，顺利斩获全国总决赛晋级资格！
在此次备赛与出征过程中，Kexcelled 为战队提供了多款3D 打印材料。其中，THE K5™ PLA 和 THE K8™ TPU 95A 材料被广泛应用于机器人关键功能部件的制造，为研发、调试及高强度赛事应用提供了坚实的保障。
同济大学 SuperPower 战队展现了极高的工程素养与战术配合，多台机器人的核心数据在赛场名列前茅：
- 积分榜B组第一名
- 英雄机器人局均关键伤害排名第一（1659）
- 工程机器人局均装配经济排名第一
- 哨兵机器人局均总伤害排名第一
核心应用场景与高性能材料解决方案
面对高强度的对抗环境和快速迭代的研发节奏，Kexcelled 工程师针对不同部件的实际工况，为战队定制了精准的材料解决方案。
方案 1：THE K5™ PLA —— 刚性与抗冲击的完美平衡
应用场景 1：工程机器人机械臂示教遥控器
工程机器人承担着资源获取、基地建设等关键任务。为提升机械臂的调试效率，战队设计了一套全 3D 打印的机械臂示教遥控器，用于动作记录与控制。
应用效果：THE K5™ PLA 材料在保持良好打印性能和尺寸稳定性的同时，打印件拉伸断裂伸长率可达 10~15%，无缺口冲击强度达到 19~23 kJ/m²，在保证结构刚性的基础上具备良好的抗冲击能力，能够满足机器人开发过程中功能件对可靠性和耐用性的要求。
- 满足高频操作需求，提高使用可靠性
示教遥控器需要长期进行按键、摇杆等重复操作。得益于材料良好的延展性和抗冲击性能，打印件能够适应频繁使用工况，降低结构开裂和损坏风险。
- 尺寸稳定性保证装配精度
材料具备良好的打印精度和尺寸稳定性，可以保证按键、摇杆及内部机构的配合精度，减少后期修整， 提高装配效率和控制响应的一致性。
- 支持快速迭代，加快开发节奏
在机器人开发过程中，战队可根据调试需求快速完成结构优化和重新制造，缩短验证周期，提高机械臂控制方案的迭代效率。
- 适应训练与赛场环境，保障稳定运行
在频繁运输、现场调试及连续比赛过程中，打印件始终保持稳定性能，为机械臂控制系统提供可靠支撑，满足赛事环境下对功能件可靠性的要求。
应用场景 2：电路板固定模块保护壳
车体内部的电路板固定模块是控制系统的核心，但在高速对抗中极易受到弹丸冲击。
应用效果: 利用 THE K5™ PLA 打印的保护壳兼顾了轻量化与结构刚性。在有效抵御弹丸击打、保护电子元器件的同时，依托 3D 打印的快速成型优势，战队可根据车体结构调整及时进行定制化制造与现场快速更换。
- 有效抵御弹丸冲击，提高关键部件防护能力
保护壳能够对电路板固定模块形成有效防护，在比赛过程中降低弹丸直接击中电子元器件的风险，保障控制系统稳定运行。
- 保证安装精度，提高装配可靠性
材料具有良好的尺寸稳定性，打印件能够精准匹配电路板及安装结构，减少装配误差，提高整体安装可靠性。
- 轻量化设计兼顾防护性能
利用3D打印实现定制化轻量化结构设计，在保证防护效果的同时降低零部件重量，减少对机器人整体性能的影响。
- 支持快速制造与现场更换
依托3D打印快速成型优势，可根据机器人结构调整及时完成保护壳制造及更换，缩短维护时间，提高赛事保障效率。
方案 2：THE K8™ TPU 95A —— 柔韧缓冲与耐磨的卓越选择
应用场景 3：图传模块保护件
图传模块负责传输图像及视频信号，在比赛中常面临碰撞、摩擦及外力拉扯。
应用效果: THE K8™ TPU 95A 在保持弹性的同时兼具高刚性，能够充分吸收训练与比赛中的碰撞冲击。其良好的柔韧性有效减少了振动传递，避免接口松动，确保了高清信号的稳定传输。
- 缓冲外部冲击，降低接口损坏风险
TPU材料具有柔韧性，能够吸收训练、运输及比赛过程中的碰撞冲击，为图传模块提供持续保护，降低损坏风险。
- 提高连接稳定性，保障信号传输
材料良好的柔韧性能够减少振动传递，降低接口松动风险，提高图传模块连接稳定性。
- 定制化设计，提高安装适配性
3D打印定制化设计，可以实现打印件与机器人结构精准匹配，不影响模块的安装及日常维护。
- 满足赛事应用需求，保障稳定运行
保护件能够适应训练及比赛环境，为图传模块提供长期可靠防护，提高机器人运行稳定性。
应用场景 4：关节电机接口保护壳
机器人关节电机接口连接着大量动力线、信号线及通讯线缆，在训练和比赛过程中长期暴露于运动部位。
应用效果: TPU 材料凭借极高的断裂伸长率和优异的耐磨性能，通过自身形变缓解了反复弯折产生的疲劳应力，降低了线缆断裂及接插件松动的风险。定制化的结构设计不仅提高了车内空间利用率，更在线路高频运动的恶劣工况下，持续保障整机运行的可靠性。
- 缓解反复弯折产生的疲劳应力，降低线缆断裂风险
TPU材料能够通过自身形变吸收应力，减少应力集中，提高线缆在高频运动工况下的使用寿命。
- 降低振动和碰撞对线束的影响
材料自身具备一定缓冲能力，可以吸收电机振动和外部冲击，减少接插件松动及线缆损伤风险。
- 提高耐磨性能，减少长期摩擦造成的磨损
在机械臂运动和复杂走线环境下，保护壳能够有效隔离线缆与结构件之间的直接接触，提高线束的可靠性。
- 实现定制化防护，提高空间利用率
基于3D打印定制化设计，可根据不同部位的走线需求进行结构优化，实现与机器人本体的精准匹配，提高整体集成度。
- 保障训练及比赛期间稳定运行
在线路频繁运动、运输搬运及赛场冲击环境下，保护壳持续为线缆提供稳定支撑和缓冲保护，降低因线束故障导致的停机风险，提高机器人运行的可靠性。
从原型验证走向真实赛场
在当下的机器人工程中，3D 打印材料的应用已不仅局限于概念模型的验证，更逐步演变为直接参与实际对抗的功能性部件。
通过引入 Kexcelled THE K5™ PLA 和 THE K8™ TPU 95A 材料，同济大学 SuperPower 战队得以在更短的周期内以更低成本完成产品迭代，并完美满足了赛场对材料强度、韧性及耐久度的苛刻要求。
很高兴看到 Kexcelled 3D 打印材料能够在真实的工程与高水平竞技场景中发光发热。未来，Kexcelled 将持续深耕高性能材料的研发，为更多高校创新团队提供稳定可靠的 3D 打印解决方案，助力更多硬核创意从图纸完美走向赛场！
预祝同济大学 SuperPower 战队在全国总决赛中再创辉煌，机甲逐梦，顶峰相见！