日本開發(fā)出3D打印生物啟發(fā)機(jī)器人

來源：中關(guān)村在線


日本設(shè)計(jì)師Hiroshi Sugihara用3D打印技術(shù)創(chuàng)造了一些非凡的東西：一系列可以像真正的生物一樣走路的動(dòng)物啟發(fā)式機(jī)器人。雖然這個(gè)描述可能聽起來不那么令人印象深刻（我們已經(jīng)看過電影中的無數(shù)機(jī)器人動(dòng)物等等），但是如果我們告訴你，每個(gè)3D打印的機(jī)器人是由一個(gè)單獨(dú)的打印件創(chuàng)建的，并且由單個(gè)電機(jī)供電。這聽起來是不是很酷？

正如Sugihara在他的Ready to Crawl項(xiàng)目中所解釋的那樣：“在這個(gè)項(xiàng)目中，我試圖創(chuàng)建機(jī)器人，這些機(jī)器人的所有部件（不包括直流電動(dòng)機(jī)）都將在一臺(tái)機(jī)器上完成”。受到實(shí)際骨架結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，Sugihara著手創(chuàng)建復(fù)雜的、完全組裝的結(jié)構(gòu)，通過安裝單個(gè)電機(jī)，可以以有機(jī)的方式移動(dòng)。


一旦完整的CAD模型完成，設(shè)計(jì)師將其發(fā)送到選擇性激光燒結(jié)（SLS）3D打印機(jī)，使用尼龍粉末材料逐層打印。一旦打印完畢，Sugihara只需將所有額外的尼龍粉末去除，然后在指定的位置安裝一個(gè)直流電機(jī)，這樣可以使打印生效。


“類似生物”的機(jī)器人是由東京大學(xué)原型設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室Hiroshi Sugihara在項(xiàng)目總監(jiān)Shunji Yamanaka和增材制造研究員Keisuke Tanigawa的幫助下開發(fā)的。正如人們所能想象的那樣，一次性打印一個(gè)像骨骼一樣的機(jī)器人需要大量的設(shè)計(jì)規(guī)劃，并且可能還有許多原型。然而，我們現(xiàn)在看到的結(jié)果是非常驚人的。


為了使小型機(jī)器人以一種自然的方式移動(dòng)，設(shè)計(jì)師使用了一種稱為三維凸輪的新型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。令人吃驚的是，Sugihara利用這個(gè)原始機(jī)制創(chuàng)造了許多不同的動(dòng)物機(jī)器人，每個(gè)動(dòng)物機(jī)器人都受到不同類型動(dòng)作的啟發(fā)。從被稱為Ohmu的滑殼動(dòng)物到被稱為Tokage的蠕動(dòng)蜥蜴，像Yadokari一樣的蝎子，到可旋轉(zhuǎn)的Radiolaria，到Disk，每個(gè)3D打印的類生物機(jī)器人都可以使用相同的三維中心凸輪機(jī)構(gòu)以獨(dú)特的方式移動(dòng)。


雖然這個(gè)項(xiàng)目還處于原型設(shè)計(jì)階段，但是迄今為止的成果已經(jīng)令人印象深刻。不僅可以打印鉸接動(dòng)物的結(jié)構(gòu)，而且可以安裝一個(gè)電機(jī)，讓它們以真正有機(jī)的方式移動(dòng)，這是我們可以得到的一項(xiàng)壯舉。