哈佛工程师发明旋转多材料3d 打印机器人

科技日报记者张梦然给咱们讲了个新东西,说美国哈佛大学的工程师搞出了一种旋转多材料的3D打印技术,能直接把柔性螺旋结构做出来。这玩意儿以后能用在机器人身上当肌肉,也能当别的零件,给机器人充气的时候就能按照预先设定的样子弯弯扭扭地变形。这种方法给造复杂机器人零件提供了个特别好用的工具。现在大家都挺急着想要那种柔软又跟人体器官兼容的机器人,特别是在看病和工业干活儿的时候。不过要想精准地设计和控制它们去干特定的活儿,这还是个难题。 哈佛这帮工程师把他们以前弄出来的几种3D打印技术凑一块儿,绕过了以前那种要靠模具和铸件来做柔性机器人的老路子。他们这次用的是旋转多材料打印法,有一个喷嘴能同时喷出好几种材料。机器转着圈儿、重新调整方向的时候,就按照设计好的纹路把墨水挤出来。用这个方法,研究人员把一个由聚氨酯做的壳子跟一种在发胶里常见的聚合物弄成了空心管道。这些细丝可以像线一样排列出来,有的地方平平的,有的地方有凸起。 研究人员是通过精确控制打印机喷嘴的设计、转多快还有材料流得快不快,来给每个内部管道编程的。等外面的外壳凝固好了,他们再把里面像发胶一样的物质冲洗掉,最后就剩下个有空心管道的管子结构了。这个结构能被加压,让它朝着不同的方向弯曲,变成能膨胀、收缩还能抓住东西的灵活装置。 这个研究算是给传统的造柔性机器人的办法找了个替代法子。以前的办法通常是把软材料倒进模具里,在表面搞出气动通道,再包上一层形成管道。而这新办法不需要模具,直接打印就行,还能快速写好程序来定制干活儿的系统。 为了证明这东西行不行,研究人员螺旋形地打印了一朵花的样子,还弄了个有5根手指的手掌模型,手指头还有能弯的关节呢。这些成果说明这个快速制造的技术以后能在做手术的机器人、帮人干活的装置这些方面大显身手。