美國研究團隊開發(fā)出可適合任何環(huán)境的1D打印機器人 可在部分地區(qū)取代3D打印

dy1993   2017-08-09 11:56:06

近日,由麻省理工學院、哥倫比亞大學、康奈爾大學和ITU Copenhagen組成的研究團隊開發(fā)了一款機器人。該團隊將鋁線彎曲成特定的形狀,以創(chuàng)建新的機器人,然后由基本的電機實現(xiàn)特定任務(wù)。

這種創(chuàng)建機器人的新方法被開發(fā)為一種以低成本的方式直接構(gòu)建具有各種不同功能的新機器人。研究團隊將嵌入式電機的預(yù)先配線電線送入“1D打印機”。該打印機的機構(gòu)允許機器人的主體部分通過機器傳送到線上,并且打印頭可以打開或關(guān)閉,這取決于它是否需要容納身體部分或者抓住線將其彎曲成特定的方向。

不同形狀的機器人能夠以不同的方式移動,例如,沿著地板滾動或爬上管道,這取決于它們需要執(zhí)行什么任務(wù)。它們的構(gòu)造簡單意味著它們也非常容易回收,因為電線只需要再次拉直即可,并且可以重新用于全新的機器人。后一方面意味著1D打印機器人在特定的有限資源情況下,具有很高的使用潛力,如空間探索。

“機器人都是用相同的材料制成的,”ITU Copenhagen的副教授Sebastian Risi說,“這在火星上執(zhí)行任務(wù)是可行的,你可能需要一個可以攀爬的機器人,或者需要機器人手臂可以抓住一個物體。機器人打印機也可以在您事先不知道您需要什么類型的機器人的情況下使用,例如與災(zāi)難恢復(fù)相關(guān)的?!?/span>

據(jù)悉,1D打印機器人項目的測試尚未在實驗室外進行,但是Risi和他的研究人員希望進一步開發(fā)技術(shù),因此最終可以在更復(fù)雜的現(xiàn)實世界中使用,甚至可以在一些地區(qū)取代3D打印技術(shù)。他們計劃向機器人添加傳感器和攝像機,以擴大其機器人的應(yīng)用范圍,并找到比鋁更好的材料。雖然迄今為止已經(jīng)證明是有效的,但是需要更穩(wěn)定的材料來應(yīng)對反復(fù)彎曲而不會變形。

根據(jù)Risi的說法,這種尖端的機器人技術(shù)實際上是從自然的基本組成部分獲取靈感:“將一維材料折疊成復(fù)雜的3D層的方法是受到核糖體的啟發(fā),核糖體是所有生物中負責蛋白質(zhì)合成的細胞,核糖體能夠構(gòu)建無數(shù)個化學物質(zhì),通過氨基酸的組裝形成所有細胞的基礎(chǔ),類似的方式是機器人打印機可以重復(fù)使用一維材料構(gòu)建各種不同應(yīng)用的機器人。”

Risi說:“另一個重要且非常真實的生物現(xiàn)象演化,影響了一維打印算法的設(shè)計。為了找到最佳的機器人材料彎曲方式,計算機模擬了一個進化過程,它測試了許多不同的形狀,然后找到執(zhí)行特定任務(wù)的最佳形式?!?/span>

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