日本設(shè)計師用3D打印技術(shù)創(chuàng)造像動物一樣移動的生物啟發(fā)機(jī)器人

lydiazhang   2017-12-26 09:13:09

日本設(shè)計師杉原博(Hiroshi Sugihara)用3D打印技術(shù)創(chuàng)造了一些非常非凡的東西:一系列可以像真正的生物一樣走路的動物啟發(fā)式機(jī)器人。 雖然起初這個描述可能聽起來不那么令人印象深刻(我們已經(jīng)看過電影中的無數(shù)機(jī)器人動物等等),但如果我們告訴你,每個3D打印的動物是由一個單一的印刷品創(chuàng)建的,并且由單個電機(jī)供電。 很酷,是吧?

“類似生物”的機(jī)器人是由東京大學(xué)原型設(shè)計實驗室杉原在項目總監(jiān)山中俊二和增材制造研究員谷川惠輔的幫助下開發(fā)的。 正如人們所能想象的那樣,一次性打印一個像骨骼一樣的機(jī)器人需要大量的設(shè)計規(guī)劃,而且可能需要很多原型。 然而,我們現(xiàn)在看到的結(jié)果是非常驚人的。

正如Sugihara在他的Ready to Crawl項目中所解釋的那樣:“在這個項目中,我試圖通過將所有部件,不包括直流電機(jī),由AM組裝成一臺機(jī)器,來生產(chǎn)像生物一樣完整的機(jī)器人”。 實際的骨架結(jié)構(gòu),Sugihara著手創(chuàng)建復(fù)雜的,完全組裝的結(jié)構(gòu),通過安裝單個電機(jī),可以以有機(jī)的方式移動。

一旦完整的CAD模型完成后,設(shè)計師將其發(fā)送到選擇性激光燒結(jié)(SLS)3D打印機(jī),在那里從尼龍粉末材料的床層上逐層打印。 一旦印刷完畢,Sugihara只需將所有額外的尼龍粉末去除,然后在指定位置安裝一個直流電機(jī),這樣就可以使印刷生效。

為了使小型機(jī)器人以一種自然的方式移動,設(shè)計師使用了一種稱為三維凸輪的新型傳動機(jī)構(gòu)。令人吃驚的是,Sugihara利用這個原始機(jī)制創(chuàng)造了許多不同的動物機(jī)器人,每個動物機(jī)器人都受到不同類型動作的啟發(fā)。從被稱為Ohmu的滑殼動物到被稱為Tokage的蠕動蜥蜴,像Yadokari一樣的蝎子,到可旋轉(zhuǎn)的Radiolaria,到剔除的Disk,每個3D打印的生物都可以使用相同的三維中心凸輪機(jī)構(gòu)以獨(dú)特的方式移動。

雖然這個項目還處于原型設(shè)計階段,但是迄今為止的成果已經(jīng)非常令人印象深刻,我們只能想像杉原的創(chuàng)新工作和方法將在何處領(lǐng)先他。不僅可以打印鉸接動物的結(jié)構(gòu),而且可以安裝一個電機(jī),讓它們以真正有機(jī)的方式移動,這是我們可以得到的一項壯舉。事實上,我們甚至不介意在房子周圍有這些類型的爬蟲!

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