得益于新的3D打印技术,机械手非常“像人”

机器人 2026-01-14 17:45:16 卞飞航

科学家创造了有史以来最像人类的机械手,配有3D打印的骨骼、韧带和肌腱。

这项突破——通过交叉层叠多达四种塑料来3D打印软硬部件的混合物——据开发它的研究人员称,可以用来制造更复杂、更耐用的机器人。根据他们11月15日发表在《自然》杂志上的研究结果,结果是一个坚固但柔软的机器人部件可以扩展,不像其他软机器人在更大的尺寸下难以保持物理特性。

这种被称为视觉控制喷射(VCJ)的技术可能不会很快被用来制造我们在《西部世界》等节目中认识的栩栩如生的机器人。但是它们可以让自动化行业变得更加安全。相关内容:微型变形机器人有一天可以用来在体内进行手术

第一作者、苏黎世联邦理工学院机器人学教授罗伯特·卡茨施曼在一份声明中说:“由柔软材料制成的机器人,比如我们开发的手,比传统的金属机器人有优势。”“因为它们柔软,与人类一起工作时受伤的风险更小,而且它们更适合处理易碎货物。”尽管在工厂里与人类一起工作的机器人很少出现故障,但一旦出现故障,它们可能会致命。11月8日,一名韩国男子在传送带上被压死,当时一个工业机器人误认为他是一盒甜椒。研究人员称,今天的机器人也很不灵活,缺乏执行人类可以轻松执行的复杂运动和任务所需的复杂内部结构。许多,如金属植入物,也不适合在医疗环境中使用——当人体检测到它们的硬度和周围组织的硬度之间的差异时,会导致炎症。

为了解决这个问题,科学家们着手3D打印一系列模拟自然界生物力学复杂性的设备(包括六足机器人、功能性心脏泵和吸收周围振动的材料)。

为此,他们开发了一种3D打印慢固化塑料的方法。与传统3D打印中使用的快速固化聚丙烯酸酯不同,VCJ让机器人零件的每一层都有更多时间凝固,从而产生更耐用、更有弹性的打印部件。相机和激光引导打印机,使每一层都有正确的厚度。

苏黎世联邦理工学院的博士生托马斯·布赫纳在声明中说:“迄今为止,我们在3D打印中使用的是快速固化的聚丙烯酸酯,我们不可能做出这只手。我们现在使用的是缓慢固化的噻吩聚合物。这些聚合物具有非常好的弹性性能,弯曲后恢复原状的速度比聚丙烯酸酯(用于3D打印的标准聚合物)快得多。”

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