3D打印机帮助创造新型机器人



Are We Now a Step Closer to Human-Like Androids Using 3D Printing?

您或许并未听闻,但我们完全可以毫不夸张地说,类人机器人领域已经有了全新进展,或者可以说机器人技术已初具雏形。这门新兴科学被称为“软机器人”技术,旨在打破人类与机器人之间仍然存在的物理差异。

“人类” 挑战

到目前为止,机器人都由硬质材料制造,并且这些材质都比我们的身体软组织坚硬和强壮很多倍。因此,它们并不像人类那样可以由很多种物质组成,而仅仅是一般形式的几种物质。Peter Walters和David McGoran是布里斯托尔市西英格兰大学的两名研究人员,他们正努力改变这一状况。



Peter Walters and David McGoran

他们在该大学Fine Print研究中心的3D打印实验室工作,并且已经制造出一种“人造肌肉”,您会发现它能够高度模仿章鱼运动,以及水母触角功能。人造肌肉由形状记忆合金材料(Biometal)制造,该合金在受到电流加热时能够收缩。Biometal线被嵌入在3D打印触手的手臂中,当受到刺激时,能够在各个方向上移动。

为什么要用3D打印?

3D打印技术能够提供复杂的形状,提供能够用过穿过Biometal线的空腔,这些优点难以被传统成型硅胶取代。直接通过3D打印触角,研究人员能够缩减完全成型阶段时间,加快设计迭代,且很容易更换触手,而不用更换价格高昂的成型工具。



Functional Tentacle Created Using Biometal and Objet 3D Printed Flexible Material

照片中的触手是在一台Objet 3D打印机上制造-世界上唯一能够在相同结构中同时3D打印刚性材料和橡胶类材料的技术。Objet打印的部件是蓝色部分。这些部件实际上是由Objet TangoPlus™公司的透明橡胶状物质构成,在3D打印和清洗后,被染成蓝色。



下一步:3D打印能打印出机器人吗?

在1941年,科幻小说作家Isaac Asimov首次使用“robotics(机器人)”这一术语。他一直是我最喜爱的作家之一,他的机器人和基地故事俘获了我——一个十几岁孩子的想象力。这些小说中的核心人物之一是一个被称为Daneel Olivaw的人形机器人,他的使命是拯救人类,以及穿越太空建立银河帝国。Daneel看起来和人类一样,只有极微小的差别,那就是在他的人造皮肤下面,有Asimov所描述的“电线和钢板”。

使用更加先进的3D打印和Biometal材料,或许不用太久,我们就能够看到采用混合材料3D打印创造出真正能够工作的机器人。使用该系统,设计人员能够将3D打印的无缝连接的骨骼和灵活的关节与打印的软组织相连接,并且它们都采用Biometal神经和肌腱,因此软组织能够与合成的骨骼和关节紧密结合。

接下来该做什么?也许该将类人机器人发射到太空,使其对火星进行改造,以符合人类居住?



Multi-Material 3D Printed Human Joint in Rigid and Rubber-like Materials. Created as a Single Seamless Structure with No Gluing by Students at Virginia Tech

如需了解3D打印触手工作的详细细节,请参阅Peter Walters和David McGoran的学术论文, 发表于2011年《IS&T数字化制造》。

这篇博客同时也: 英语, 日语, 西班牙语, 韩语, 葡萄牙语(巴西)

发表评论

*