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3D打印技術(shù)將為機(jī)器人增添新材料改變機(jī)器人技

增材制造在機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域得到廣泛使用已經(jīng)不足為奇。3D打印使設(shè)計(jì)師可以自由地在其作品中添加新功能。之前，我們已經(jīng)討論了與機(jī)器人技術(shù)中的增材制造相關(guān)的主題，例如研究人員在康奈爾大學(xué)創(chuàng)建3D打印的出汗機(jī)器人肌肉的。這次，來(lái)自加州大學(xué)圣地亞哥分校的重大新聞來(lái)了，研究人員設(shè)計(jì)并成功測(cè)試了3D打印的類似昆蟲(chóng)的軟機(jī)器人。實(shí)際上，軟機(jī)器人技術(shù)是機(jī)器人的一個(gè)子領(lǐng)域，該領(lǐng)域涉及由高度順應(yīng)性的材料（類似于在生物體中發(fā)現(xiàn)的材料）構(gòu)造的機(jī)器人。使用FDM 3D打印機(jī)和標(biāo)準(zhǔn)燈絲材料（例如ABS），研究人員創(chuàng)造了像昆蟲(chóng)一樣的機(jī)器人，它們便宜得多，使用方便。加州大學(xué)圣地亞哥分校雅各布斯工程學(xué)院的工程師所進(jìn)行的創(chuàng)新來(lái)自對(duì)軟機(jī)器人構(gòu)建方式的重新思考：研究人員沒(méi)有弄清楚如何在剛性機(jī)器人身上添加軟材料，相反。他們從柔軟的車身開(kāi)始，并為關(guān)鍵部件增加了剛性。這些結(jié)構(gòu)的靈感來(lái)自昆蟲(chóng)的外骨骼，或者說(shuō)它們是如何工作的，這種外骨骼在某些地方是剛性的，而在其他地方則是完全柔性的。增添昆蟲(chóng)般的機(jī)器人在標(biāo)準(zhǔn)FDM打印中，塑料絲（例如ABS或PLA）通過(guò)加熱的噴嘴擠出，并沉積在平坦的打印表面上。創(chuàng)新的柔性骨架工藝使用Prusa i3 MK3S或LulzBot Taz 6 FDM 3D打印機(jī)將細(xì)絲直接沉積到加熱的熱塑性基礎(chǔ)層上。這導(dǎo)致沉積材料和柔性基底之間的高粘結(jié)強(qiáng)度，從而產(chǎn)生改進(jìn)的電阻。根據(jù)研究人員的說(shuō)法，打印過(guò)程大約需要10分鐘才能生產(chǎn)出一個(gè)Flexoskeleton，這可以使用市場(chǎng)上幾乎所有3D打印機(jī)完成，所需材料不到1美元！總的來(lái)說(shuō)，制造和組裝功能正常的機(jī)器人只需不到三個(gè)小時(shí)。這種令人印象深刻的快速且廉價(jià)的方法還使得無(wú)需手動(dòng)組裝即可構(gòu)建相當(dāng)多的柔性骨骼機(jī)器人組，并組裝整個(gè)樂(lè)高類零件庫(kù)，以便在損壞或磨損時(shí)可以輕松更換機(jī)器人零件。出來(lái)。在測(cè)試過(guò)程中，完整的機(jī)器人可以達(dá)到每秒近5厘米的速度?！白罱K目標(biāo)是創(chuàng)建一條無(wú)需手工組裝即可打印整個(gè)柔性骨架機(jī)器人的裝配線。負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的圣地亞哥大學(xué)雅各布工程學(xué)院的機(jī)械工程教授尼克·格拉維什說(shuō)：“一大批這些小型機(jī)器人可以自己完成一個(gè)工作，甚至可以完成一個(gè)大型機(jī)器人?！? 這項(xiàng)創(chuàng)新可能對(duì)不止一個(gè)行業(yè)產(chǎn)生重大影響–精打細(xì)算的AM技術(shù)不僅可以降低3D打印軟機(jī)器人的入門成本，而且可以在例如對(duì)人類而言并不安全，例如在災(zāi)難或戰(zhàn)區(qū)中航行。

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