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伊利诺伊大学研究人员受折纸启发开发3D打印机器人

时间:2017-09-05 21:58 来源:3ders.org 作者:中国3D打印网 阅读:
       我们见过了很多3D打印的机器人,可以实现各种功能,伊利诺伊大学的研究人员3D打印了一个折纸启发的爬行机器人。智能材料与结构学术杂志最近发表,新创新对于机器行业的折叠原理和生物灵感设计的重新思考具有重要的意义
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        虽然生物灵感的机器人当然不是什么新鲜事物,但伊利诺伊州的小工具从全新的角度来看待这个领域。机械和科学工程助理教授Aimy Wissa和Sameh Tawfick不是创造一个模仿人类素质的机器人,而是从经常被忽视的生命形式(如蚯蚓,细菌和金星蝇皮)吸取灵感。
        类似地,团队使用材料证明是激进但有效的:爬行机器人成功地将先进的3D建模和3D打印技术与古老的折叠方法(如折纸)相结合。结果是一个小而紧的机器人,不像以前曾经见过的那样。
         在研究生亚历山大·帕加诺(Alexander Pagano)和本科生佟彦仁(Brian Chien)的帮助下,Wissa和Tawfick利用折纸折叠原理来建立和启动专门的机构和机器。可能的整合可能是从小型廉价机器人到可部署的自适应结构的任何事情。
Tawfick解释说,主要的灵感来自软体植物如金星蝇捕获物的快速运动以及单鞭毛细菌的游泳运动。这两种类型的生物体都使用其身体的极大灵活性来快速捕捉,在节约能源的同时实现快速运动。

 伊利诺伊大学研究人员受折纸启发开发3D打印机器人

          团队利用折纸启发的技术,同样原创。具体来说,伊利诺伊大学的研究人员探索了克拉斯林皱纹图案的概念,一个具有多边形底座的手性(或不对称)塔。通过连接纵向和旋转运动的伸缩运动,这种折纸塔类似于螺丝。该团队决定增加屈曲不稳定性,以便从小投入中完成蚯蚓启发的“捕捉”动作。这种电机旋转,以及快速的膨胀和收缩,是蠕虫般的机器人爬行步态。折纸 - 3D打印小工具可以直线向前移动,左转和右转,一般按照预定的路径无滑动。

          该团队的研究是第一个使用虚拟折叠来分析折叠塔中的面板弯曲的研究。因此,该设计在能量消耗方面提供了严重的优势,并简化了开环运动控制。伊利诺伊大学的研究人员写道:“从平板生产功能和几何复杂的3D机械系统的能力为机器人领域带来了令人兴奋的机会,可用于远程,自主部署的系统或低成本的综合运动。
          根据其创作者,蠕虫启发的机器人还为在机器中使用新型材料组合和图案打开了巨大的可能性。相同的设计也可用于操纵,吊杆和活动结构。
 

(责任编辑:admin)

weixin
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