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3D仿生机器人成为可能!

分类:相关问题发布时间:2021-01-09
【内容概述】近日,中国的研究人员受到孩子们常玩的折纸的启发,使他们走向了更复杂的机器人技术——3D打印折纸机器人。在这项研究中心,研究人员试图将材料编程到机器人系统中。这也就意味
近日,中国的研究人员受到孩子们常玩的折纸的启发,使他们走向了更复杂的机器人技术——3D打印折纸机器人。在这项研究中心,研究人员试图将材料编程到机器人系统中。这也就意味着,不仅要检查3D可可打印性,还要检查可折叠性和所需的机械性能。

△将折纸模型转换为完全可编程的机器人系统的流程图
“由于折纸艺术的可折叠性,可展开性,灵活性,无标度的几何形状及可编程的重新配置,也被众多科学家视为灵感来源。”研究人员说道。
该团队从可折叠的折纸弹簧开始,研究探索折叠的几何形状的属性,*终研发出超材料,可以折叠,可以完成爬行行为。

△折纸启发的弹簧超材料及其弹性。
可折叠弹簧灵感来源于一个折叠并扭曲成均匀直角三角形的矩形纸。

△纸弹簧的几何形状从折痕变为螺旋形
研究人员解释说“从俯视图来看,纸弹簧展开时,弹簧的宽度呈螺旋形收缩,风扇之间的重叠区域增大,直到*后完全重叠。”

△可折叠纸弹簧的内在特质机制:#1-#2:高度可逆的可压缩性,#2-#3:在横向压缩和纵向拉伸性之间具有良好的可切换性,以及#4:曲线部署。

△折纸启发的弹簧超材料的数字制作流程图。
使用特别定制的3D打印机,完全可以数字化折纸风格的弹簧超材料。“能创造出一种柔软的抓手,可以拾取形状不规则的物体,3D打印、完全是可以完成的”研究人员说。

△具有高度可逆的可压缩臂的全软机械手:(a)具有三指抓具的全软机械手。(b)拾取并放置纸箱。(c)拾起并放置一个塑料袋
该团队采用3D打印技术,克服了有关可打印性,可折叠性以及更好的耐损伤性的障碍。成功制造了两种类型的软机器人,包括它们的“爬行机器人”。

△一种蠕动爬行机器人,具有由曲线展开引起的波动运动。(a)完全压缩状态;(b)伸长状态;(c)完全曲线展开;(d)开始压缩;(e)压缩状态;和(e)完全压缩状态
随着3D打印技术的不断深入研究,通过数字制造等更先进的技术,制造仿生软机器人成为可能。大家可在下方留言,发布你对于3D打印的看法与期待!