得益于“柔性骨架” 使昆虫启发的机器人制造起来更快,更便宜

加利福尼亚大学圣地亚哥分校的工程师开发了一种不需要任何特殊设备的新方法,并且只需几分钟即可创建出柔软,灵活,3D打印的机器人。

该创新源自对软机器人的构建方式的重新思考:加州大学圣地亚哥分校的研究人员从不考虑如何将软材料添加到刚性机器人主体中,而是从软主体入手,并在关键组件中添加了刚性特征。这些结构的灵感来自于昆虫骨骼,骨骼既有柔软的部分又有刚性的部分-研究人员称其创造物为“骨骼骨骼”。

新方法允许在以前所需时间的一小部分和成本的一小部分的情况下为机器人构造软组件。

加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院的机械工程教授,该论文的资深作者尼克·格拉维什说:“我们希望这些柔性骨架将导致创建一类新型的,受生物启发的软机器人。”“我们希望使全世界的研究人员更容易构建软机器人。”

通过这种新方法,无需手动组装即可构建大批的柔性骨架机器人,并且可以组装类似乐高的组件库,从而可以轻松交换机器人零件。

挠性骨骼由3D刚性材料制成的薄板薄薄地3D打印而成。它们印有各种特征,可以增加特定区域的刚度-再次受到昆虫骨骼的启发,它们结合了柔软性和刚度,可以运动和支撑。

研究人员在4月7日的《软机器人》杂志上详细介绍了他们的工作。研究小组计划将其设计提供给其他机构和高中的研究人员使用。

一个柔性骨架组件需要10分钟的打印时间,成本不到1美元。柔性骨架打印可以在大多数低成本的商用打印机上完成。打印和组装整个机器人需要不到2个小时的时间。

研究人员调查了各种材料,直到找到合适的柔性表面以在其上印刷柔性骨架-最终证明是一片聚碳酸酯。仔细观察昆虫行为使他们增加了增加刚度的功能。

最终目标是创建一条无需手工组装即可打印整个柔性骨架机器人的装配线。这些小型机器人可以单独完成一个大型机器人的工作,甚至更多。

1989年,当时是麻省理工学院人工智能实验室的iRobot联合创始人罗德尼·布鲁克斯(Rodney Brooks)提倡进行太空飞行任务,其中包括“大量大规模生产的简单自动机器人,按今天的标准,这些机器人很小。”他和合著者安妮塔·弗林(Anita Flynn)的论文标题为“快速,廉价且不受控制:机器人入侵太阳系”。该论文对Gravish来说具有开创性,他希望这项研究朝着这个方向迈出一步-但对于整个机器人技术领域,而不仅仅是太空。