去年春天，欧洲空间局授予大幅面增材制造公司Caracol一笔资助，由其领导"基于AI的空间大幅面机器人增材制造监控"项目。如今，这项为期九个月的项目已为Caracol的Heron增材制造平台开发出一套由AI驱动的多传感器监控架构。

近年来，自主在轨制造一直是欧空局的重点关注领域。原因显而易见：能够在地球轨道上建造和组装大型结构（如太阳能电池阵列支架和桁架），将使地面工程师能够规避与运输完全组装好的结构相关的挑战。换句话说，它可以释放空间结构的设计自由度，简化发射载荷，甚至通过增材制造实现的几何形状减轻质量。

因此，开发一种能够直接在太空中打印大型结构的智能增材制造解决方案，是Caracol领导的这个项目的目标。Caracol与合作伙伴（包括米兰理工大学和OBO Space）一起，着手将其现有的Heron增材制造解决方案调整为完全自主、智能化的生产系统。米兰理工大学团队支持监控算法的开发，而OBO Space则为使系统适应太空环境提供了宝贵见解。

"在太空制造与在地球制造有着根本的不同，"Caracol表示。"微重力、真空、极端温度梯度和辐射会显著影响材料行为和工艺稳定性。同时，人类监督非常有限或完全缺失，使得传统的质量控制方法不切实际。要使机器人LFAM成为空间应用的可行解决方案，该过程必须是自主、智能且具有自我意识的；能够自我监控、检测缺陷并实时确保可靠性。"

为了使Heron增材制造平台具备太空适应性，Caracol及其合作伙伴在硬件上集成了可见光和红外传感器，用于捕获几何和热数据。然后使用AI驱动的算法处理这些数据，这些算法可以实时识别打印差异或不规则性。在地球上的试验中，这种架构被证明是成功的，显示了其早期检测缺陷的能力。然而，在LFAM解决方案准备发射之前，仍有大量的开发工作要做。据Caracol称，AI监控系统的技术就绪水平已提升至TRL 3，并且已经制定了路线图，计划通过更多在真空和微重力环境下的测试和原型验证，将系统推进到TRL 6。

然而，即使在这个阶段，AIMIS-LFAM项目已经表明，大幅面增材制造是解锁在轨自主制造的一个有前景的解决方案，并且可能是建造空间自持结构的关键。这一目标与欧空局的《2040技术愿景》及其SOLARIS计划高度一致，这两者都旨在推进可持续的、自主的空间基础设施。

Caracol的Heron增材制造平台是一种机器人解决方案，可以打印无尺寸限制的复合材料和热塑性塑料。该技术近年来已被证明具有多功能性，已应用于航空航天、运输、能源、建筑、艺术等领域。该平台现在也是为数不多被研究用于空间建造的增材制造技术之一——这是一个全球日益关注的领域。您可以在此处阅读更多关于空间在轨服务、装配与制造的信息。