美国研究团队开发出可适合任何环境的1D打印机器人 可在部分地区取代3D打印

dy1993   2017-08-09 11:56:06

近日,由麻省理工学院、哥伦比亚大学、康奈尔大学和ITU Copenhagen组成的研究团队开发了一款机器人。该团队将铝线弯曲成特定的形状,以创建新的机器人,然后由基本的电机实现特定任务。

这种创建机器人的新方法被开发为一种以低成本的方式直接构建具有各种不同功能的新机器人。研究团队将嵌入式电机的预先配线电线送入“1D打印机”。该打印机的机构允许机器人的主体部分通过机器传送到线上,并且打印头可以打开或关闭,这取决于它是否需要容纳身体部分或者抓住线将其弯曲成特定的方向。

不同形状的机器人能够以不同的方式移动,例如,沿着地板滚动或爬上管道,这取决于它们需要执行什么任务。它们的构造简单意味着它们也非常容易回收,因为电线只需要再次拉直即可,并且可以重新用于全新的机器人。后一方面意味着1D打印机器人在特定的有限资源情况下,具有很高的使用潜力,如空间探索。

“机器人都是用相同的材料制成的,”ITU Copenhagen的副教授Sebastian Risi说,“这在火星上执行任务是可行的,你可能需要一个可以攀爬的机器人,或者需要机器人手臂可以抓住一个物体。机器人打印机也可以在您事先不知道您需要什么类型的机器人的情况下使用,例如与灾难恢复相关的。”

据悉,1D打印机器人项目的测试尚未在实验室外进行,但是Risi和他的研究人员希望进一步开发技术,因此最终可以在更复杂的现实世界中使用,甚至可以在一些地区取代3D打印技术。他们计划向机器人添加传感器和摄像机,以扩大其机器人的应用范围,并找到比铝更好的材料。虽然迄今为止已经证明是有效的,但是需要更稳定的材料来应对反复弯曲而不会变形。

根据Risi的说法,这种尖端的机器人技术实际上是从自然的基本组成部分获取灵感:“将一维材料折叠成复杂的3D层的方法是受到核糖体的启发,核糖体是所有生物中负责蛋白质合成的细胞,核糖体能够构建无数个化学物质,通过氨基酸的组装形成所有细胞的基础,类似的方式是机器人打印机可以重复使用一维材料构建各种不同应用的机器人。”

Risi说:“另一个重要且非常真实的生物现象演化,影响了一维打印算法的设计。为了找到最佳的机器人材料弯曲方式,计算机模拟了一个进化过程,它测试了许多不同的形状,然后找到执行特定任务的最佳形式。”

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