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                                                            少兒編程 > 文章資訊 > 3D打印 > 美國:3D打印開發微型機器人大力士

                                                            美國:3D打印開發微型機器人大力士

                                                            童程童美 2016-09-30

                                                            3D打印的優勢之一是自由造型,可以1比1的實現設計師的想法,以前需要很多的零部件組合在一起的部件通過3D打印只需要一個部件就可以完成。在力學結構上可以極大的滿足設計師的設想,包括打印具有仿生竹子彎曲力學的飛機零部件都是這個思路。

                                                            摘要

                                                            3D打印的優勢之一是自由造型,可以1比1的實現設計師的想法,以前需要很多的零部件組合在一起的部件通過3D打印只需要一個部件就可以完成。在力學結構上可以極大的滿足設計師的設想,包括打印具有仿生竹子彎曲力學的飛機零部件都是這個思路。

                                                            近日,美國斯坦福大學的研究人員使用3D打印技術開發了一個微型機器人MicroTugs,只有彈珠大小,卻是一個超級大力士。它可以水平拉動比自身重2000倍的物體(21公斤),或者拖著被100倍于自己體重的物體在玻璃表面上垂直向上。換句話說,這個小大力士相當于“一個人在沙灘上拖動一頭藍鯨”或者“蜘蛛俠背著一頭大象在爬摩天大樓”。

                                                            美國:3D打印開發微型機器人大力士

                                                            MicroTugs是由斯坦福大學仿生學與靈巧操縱實驗室的一個研究團隊開發的,他們在最先進機器人技術的基礎上,向大自然獲取靈感。為了讓MicroTugs能夠拉動遠超自己體重的重物,他們仿效壁虎和螞蟻,給它裝上了粘性腳墊,使它可以爬到任何地方。

                                                            與壁虎一樣,機器人MicroTugs的底部覆蓋著數以千計微小的毛發狀橡膠“鞋釘”,這些小“鞋釘”能夠彎曲并粘附在任何表面上,形成超強粘力。一旦被鎖定到地面上,MicroTugs就像是有自帶的馬達拖著它的負載(通過纜線和吊鉤)向前行。但粘得那么結實,機器人怎么邁腿啊?這時只要一個指令,這些彎曲的“鞋釘”就可變直,機器人相應的腳就可以輕松離開地面了。

                                                            那么研究人員為什么要把MicroTugs做得這么小呢?其實它只是科學家們用來展示概念用的,真正開發的微型機器人比這還要小一百倍。真正的MicroTugs只有20毫克重,卻能背著500毫克的載荷,它是如此微小,只有在顯微鏡下才能組裝。其他的MicroTugs重量從9克到20克不等,差不多相當于一只體型稍大的蟲子。

                                                            值得注意的是,MicroTugs的零部件都是3D打印出來的,3D打印使得研究人員可以很方便地精確放大或縮小尺寸。而且也很經濟,每個機器人的制造成本只有20美元。

                                                            或許讓這些小大力士在桌面上表演拖動一個咖啡杯并不那么令人印象深刻,但研究團隊認為,他們的MicroTugs很容易就能變得更大更強——只需讓3D打印機把部件打印得更大就行了。

                                                            MicroTugs可以在工廠或建筑工地上使用,而且還可以多個機器人進行團隊合作,在一些艱險的地方移動對象,比如在倒塌的礦山和房屋內營救幸存者。美國五角大樓的DARPA研究單位甚至已經開始開發一種類似的技術,能夠讓士兵像蜘蛛俠那樣爬上直立的高大墻壁。

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