一组哈佛大学工程师成功为3D打印和软体机器人领域取得了一项新的里程碑。该团队开发出一种新的3D打印技术,能够制造出完全柔性的3D打印结构,这些结构可以按需扭曲和改变形状。

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这项新技术由约翰·保尔森工程与应用科学学院的前研究生娜塔莉·拉森(Natalie Larson)和研究生杰克逊·威尔特(Jackson Wilt)开发,它融合了多种现有方法,创造出一种名为旋转多材料3D打印的新方法。该技术通过一个持续旋转的单一喷嘴打印多种材料。

这种方法使团队能够通过调整喷嘴设计、旋转速度和流速,精确控制材料在打印过程中如何结合成结构。坚固的外层由耐用的聚氨酯形成,保护着内部被描述为类似发胶的聚合物物质——泊洛沙姆。打印完成后,凝胶被洗掉,留下一系列中空管,这些管可以被操控以充当肌肉,通过注入空气或流体加压,使其以不同方式运动。

设计的复杂性甚至允许内置运动逻辑——结构可以被设计成预定的弯曲或扭曲。据威尔特称,这是通过使用两种材料来实现的,这些材料可以“通过旋转来编程设定机器人在充气时弯曲的方向”。研究人员使用了一个花状螺旋致动器(充气时展开)和一个手指可以卷曲抓握物体的手状抓取器,来展示其成功。

假设该工艺可用于工业规模,这种用于软体机器人的3D打印设计具有两大巨大优势:速度和简便性。传统上,软体机器人涉及将软材料浇铸到模具中,并逐层封装在一起。与依赖这种耗时、需要大量独立部件和组件的工艺不同,3D打印机可以在一次打印中完成一个复杂的、可延展的结构,并直接在其中编程运动逻辑。

拉森威尔特的努力很可能彻底改变机器人领域,并对一系列行业产生影响——如果他们能将其成功推广的话。他们的研究成果已发表在《先进材料(Advanced Materials)》期刊上,并已提交专利申请。


文章标签: #3D打印 #软体机器人 #哈佛大学 #柔性结构 #先进制造

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