IT之家 2 月 9 日报道，谈到软机器人，工程师是最怀念的人。创造灵活的机器从来都不是问题。真正的挑战是让你的动作可预测。现在，哈佛大学的一组研究人员表示，他们在 3D 打印技术的帮助下克服了这个问题，该技术允许将运动指令直接“编码”到材料中。这项研究发表在《先进材料》杂志上，取代了传统软体机器人制造中缓慢的多步骤成型和注塑工艺。研究人员开发了一种 3D 打印结构，可以通过将空气注入集成通道来对其进行编程以精确旋转、滚动和弯曲。这项研究始于多材料打印领域的先驱詹妮弗·刘易斯（Jennifer Lewis）的实验室。研究生 Jackson Wilt 和前博士后研究员 Natalie Larson 开发了一种旋转多材料 3D 打印技术在她的实验室中整合了几种现有技术。可以通过单个旋转喷嘴同时挤出多种材料。喷嘴在打印过程中持续旋转，使研究人员能够精确控制打印丝内每种材料的分布位置，就好像在管道内创建螺旋结构一样。结构外层采用高强度聚氨酯材料，形成坚固耐用的外壳。内部充满了一种名为泊洛沙姆（常见于洗漱用品中）的凝胶状聚合物，它暂时占据了后部空气通道的空间。一旦打印固化，里面的凝胶就可以很容易地被洗掉，留下一个形状准确的中空通道。这些通道充当可编程“肌肉”。当加压时，空气或液体流过通道，以预设模式弯曲、扭曲或拉伸结构。每根电缆可以有不同的方向和几何形状。这是与将运动逻辑直接融入材料本身相同。 “我们使用单个喷嘴来挤出两种材料。通过旋转喷嘴，我们可以预设机器人在膨胀后的弯曲方向，”威尔特说。这项技术的简单性就是软体机器人的设计逻辑。它已被完全重建，无需单独制造零件，并消除了堆叠注射、薄膜应用和零件封装等所有工艺。打印机可以一步完成整个驱动结构的制造。这个过程不需要重建任何硬件设备，只需调整打印参数即可。曾经需要数天才能组装的复杂设备现在只需几个小时即可重新设计。为了测试实际效果，研究人员打印了两个概念部分。一种是螺旋执行器，在充气时会像花朵一样膨胀，另一种是带有铰接指节的抓手，可以盘绕起来抓取物体。两个原型都是通过连续的 3D 打印形成一个整体。据IT House介绍，该技术的潜在应用远远超出了工业机器人领域，因为可编程和灵活的结构可以用于适应人体组织的手术器械、贴合身体的可穿戴辅助工具或可以抓取易碎物体的工业夹具。现已加入斯坦福大学教员的拉尔森认为这是该领域概念的转变。此前，运动功能是后来添加到机器人中的组件。她和威尔特提出，功能可以“直接打印”到机器人的身体上。该技术本质上是使用几何结构作为代码，让设计者可以直接控制扩展后软结构的运行性能。
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