3D打印腿部可多角度彎曲的特殊機(jī)器人

3D打印技術(shù)在制造復(fù)雜的特殊機(jī)器人方面發(fā)揮了重要作用，例如，哈佛大學(xué)的科學(xué)家開(kāi)發(fā)的柔軟而靈活的軟機(jī)器人Octobot，機(jī)器人柔軟的身體中的每一個(gè)功能部件都是由3D打印技術(shù)制造的，Octobot機(jī)器人展示了研發(fā)團(tuán)隊(duì)的綜合設(shè)計(jì)能力以及功能嵌入式的3D打印技術(shù)。

美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校也利用3D打印技術(shù)制造了一個(gè)功能特殊的機(jī)器人，機(jī)器人的“腿”是在經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)后由3D打印制造的，具有可多角度彎折的柔軟性和靈活性。

腿部可向多個(gè)角度彎曲
加州大學(xué)圣地亞哥分校研發(fā)的這個(gè)機(jī)器人可以像真正的動(dòng)物一樣，靈活的爬進(jìn)狹窄的通道。它的四條腿能夠呈現(xiàn)“X”形狀，可以在步行、爬坡和爬行動(dòng)作之間交替。研發(fā)機(jī)器人的科研人員表示，機(jī)器人可以向前和向后移動(dòng)，并且可以側(cè)向旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)，而不需要使用任何傳感器來(lái)“觀看”外部環(huán)境。機(jī)器人的移動(dòng)速度大約每秒20毫米。

當(dāng)機(jī)器人爬過(guò)一堆鵝卵石時(shí)，它的“腿”可以平穩(wěn)的行動(dòng)，并進(jìn)行采樣?？蒲腥藛T表示，該機(jī)器人能夠可靠地穿過(guò)不同物體表面，并能夠?qū)崿F(xiàn)一些難度比較高的動(dòng)作，比如說(shuō)使身體靈活繞過(guò)那些未知環(huán)境中的障礙物，而這種獨(dú)特的能力得益于精巧設(shè)計(jì)和3D打印的腿。

通常，動(dòng)物的腿關(guān)節(jié)只能向一個(gè)方向彎曲，機(jī)器人的腿也往往是只能向一個(gè)方向彎曲，這種方式在設(shè)計(jì)和制造時(shí)相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)。但是當(dāng)人們希望機(jī)器人的腿部變得更加靈活，能夠向任何方向彎曲時(shí)，就會(huì)給設(shè)計(jì)和制造帶來(lái)難度。而如何將這個(gè)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)出來(lái)，是加州大學(xué)圣地亞哥分校研究團(tuán)隊(duì)需要解決的問(wèn)題。

研究人員首先以數(shù)字化的方式對(duì)機(jī)器人腿部進(jìn)行建模，并對(duì)機(jī)器人在不同表面中所做的行為進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)，如柔軟表面、沙質(zhì)的表面、巖石表面以及鵝卵石表面。

最終，研究人員為機(jī)器人設(shè)計(jì)了一個(gè)由三個(gè)螺旋管連接而成的腿，在制造時(shí)使用了3D打印設(shè)備，以及柔性和剛性兩種不同材料。3D打印的機(jī)器人腿部是空心的，可以進(jìn)行充氣，其活塞的膨脹量和排列量將決定機(jī)器人的步態(tài)。

來(lái)源：3D科學(xué)谷