哈佛团队突破软体机械人精度瓶颈:3D打印把运动指令直接嵌入质料
2026-03-01 05:52:56

IT之家 2 月 9 日新闻甘肃西北农产生长有限公司 ,,,, ,,,工程师们在谈论软体机械人时 ,,,, ,,,精度往往是最欠缺的一环 。。。。。 。。。制造柔性机械历来都不是难题 ,,,, ,,,真正的挑战在于让它们的运动具备可展望性 。。。。。 。。。现在 ,,,, ,,,哈佛大学的一支研究团队体现 ,,,, ,,,他们借助一种 3D 打印手艺攻克了这一难题 ,,,, ,,,该手艺能将运动指令直接“编码”到质料内部 。。。。。 。。。

这项揭晓于《先进质料》(Advanced Materials)的研究 ,,,, ,,,取代了古板软体机械人制造中缓慢、多办法的模具浇筑与成型工艺 。。。。。 。。。研究职员研发出一种 3D 打印结构 ,,,, ,,,只需向内置通道中注入空气 ,,,, ,,,就能让结构凭证程序设定精准扭转、卷曲或弯曲 。。。。。 。。。

该研究源自珍妮弗 · 刘易斯的实验室 ,,,, ,,,她是多质料打印领域的先驱人物 。。。。。 。。。研究生杰克逊 · 威尔特与前博士后研究员娜塔莉 · 拉森 ,,,, ,,,将实验室多项现有手艺整合 ,,,, ,,,开发出旋转式多质料 3D 打印手艺:通过简单旋转喷头 ,,,, ,,,实现多种质料同步挤出成型 。。。。。 。。。

打印历程中喷头一连旋转 ,,,, ,,,研究职员可精准控制每种质料在打印丝材中的漫衍位置 ,,,, ,,,犹如在管道内部绘制螺旋结构 。。。。。 。。。结构外层接纳高强度聚氨酯质料 ,,,, ,,,形成结实耐用的外壳 。。。。。 。。。

内部填充一种名为泊洛沙姆的凝胶状聚合物(常见于洗护产品) ,,,, ,,,它会暂时占有后续气动通道的空间 。。。。。 。。。打印件固化后 ,,,, ,,,内部凝胶可被轻松冲洗掉 ,,,, ,,,留下形状细密的中空通道 。。。。。 。。。

这些通道相当于可编程的“肌肉” 。。。。。 。。。加压后 ,,,, ,,,空气或液体在通道内流动 ,,,, ,,,驱动结构按预设方法弯曲、扭转或舒展 。。。。。 。。。每根丝材可设置差别取向与几何结构 ,,,, ,,,相当于将运动逻辑直接嵌入质料自己 。。。。。 。。。“我们用简单喷头挤出两种质料 ,,,, ,,,通过旋转喷头 ,,,, ,,,就能预设机械人充气后的弯曲偏向 。。。。。 。。。”威尔特先容道 。。。。。 。。。

该手艺的精练性彻底重构了软体机械人的设计逻辑:无需再脱离制造零部件 ,,,, ,,,分层浇筑、粘贴薄膜、密封组件等工序所有省略 ,,,, ,,,打印机可一步成型完成整套驱动结构的制作 。。。。。 。。。

该流程无需重构硬件装备 ,,,, ,,,只需调解打印参数即可 。。。。。 。。。已往需要数天组装的重大装置 ,,,, ,,,现在仅需数小时就能完成重新设计 。。。。。 。。。

为验证现实效果 ,,,, ,,,研究职员打印了两个看法性部件:一个是充气后如花朵般舒展的螺旋驱动器 ,,,, ,,,另一个是带有枢纽指节、可卷曲抓取物体的夹持器 。。。。。 。。。两款样机均通过一连 3D 打印路径一体成型 。。。。。 。。。

据IT之家相识 ,,,, ,,,这项手艺的应用远景远超工业机械人领域:这种可编程柔性结构 ,,,, ,,,可用于适配人体组织的手术器械、贴合身体的可衣着辅助装备 ,,,, ,,,或是能抓取易碎物品的工业夹持器 。。。。。 。。。

现已加入斯坦福大学任教的拉森甘肃西北农产生长有限公司以为 ,,,, ,,,这是该领域的理念性厘革 。。。。。 。。。已往 ,,,, ,,,运动功效是后续附加在机械人上的部件; ;;;;;;而她与威尔特提出 ,,,, ,,,现在功效可直接被“打印进”机械人本体 。。。。。 。。。该手艺实质上是用几何结构作为代码 ,,,, ,,,让设计者能直接控制软体结构充气后的运动体现 。。。。。 。。。