3D打印自主機器人利用壓縮氣體移動

魔猴君  科技前沿   12天前

加州大學圣地亞哥分校的研究人員最近開發出一種能夠自主行走的機器人。它的特殊之處在于：它是使用3D打印制造的。研究人員能夠使用桌面3D打印機以很少的資源一次性打印出自主機器人，再次證明了增材制造的全部潛力，無論在哪個領域。

這個機器人顯然不是第一個通過3D打印制作的機器人。近年來，由于技術的靈活性以及使用廉價材料和機械的可能性，該領域的項目有所增加。我們已經討論過FiloBot，它可以像植物一樣生長，或者I-Seed，一個受種子啟發的4D機器人，它可以分析土壤并適應土壤。讓我們回到加州大學的研究人員——接下來，我們將向您展示自主機器人的具體構建方式。

自主機器人示意圖

3D打印單片自主機器人的第一步

加州大學的研究人員接受了打印完整（甚至是整體的，即單件）且自主的機器人的挑戰。事實上，機器人的全自動制造早已讓研究人員著迷。它有可能徹底改變制造業、建筑業、救災和空間研究等多個領域。3D打印現在為自動化提供了一種很有前途的方法，但使用不同材料打印整體式和復雜的機器人仍然有限。

通常，3D打印機器人采用流體控制電路，即充氣電路，但這需要復雜的程序和材料。此外，還必須手動組裝各種組件。這使得該過程難以重現，非專業人士無法接觸。能夠移動的機器人也能面對崎嶇的地形，因為它們被編程為具有重復且精確協調的動作。這些因素會中斷機器人的運動并很快導致行走機器人跌倒。

因此，包括加州大學的一項研究在內的最近研究已經開始使用3D打印來制造已經集成了電路的機器人零件。具體來說，研究人員建議使用利用壓縮空氣工作的3D打印氣動振蕩器。這使得機器人腿部能夠產生同步運動，而無需集成其他電子部件。最終的機器人完全是3D打印的，不需要進一步組裝，并且借助振蕩器，可以在不平坦的地形上移動。

但這還不是全部，研究人員還克服了可達性和耐用性方面的另一個挑戰：使用TPU在傳統的FFF桌面打印機上在58小時內打印出了該機器人。一旦打印出來，機器人就不需要組裝或返工，可以直接使用。然后研究人員將其連接到二氧化碳源。這最終賦予了最終產品“腿”——利用氣源產生壓力并使機器人能夠移動。他還能夠在戶外行走并穿越沙地、草地甚至水面等地面。

這項研究雖然只是實驗性的，但對于軟件機器人的未來發展來說是一大進步。它們更易于制造、適應性更強、更環保、可立即使用，甚至無需先進的技術知識，也不需要大量預算。我們期待關注研究人員的進一步發展！

編譯整理：3dnatives