哈佛科學(xué)家開發(fā)開源軟件助您3D打印軟機(jī)器人

        經(jīng)常訪問網(wǎng)站的讀者們會注意到，3D打印正在被越來越多的業(yè)余愛好者用來制造小機(jī)器人。僅在國慶節(jié)前，就曾報(bào)道了MIT用3D打印開發(fā)的水下無人駕駛機(jī)器人和愛好者3D打印自平衡機(jī)器人。這也難怪，因?yàn)?D打印特別適合隨時(shí)制造獨(dú)特的零部件，而機(jī)器人則是最有趣、最適合極客們發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力的項(xiàng)目之一。

        當(dāng)然，得益于開源軟件的日益普及，使得機(jī)器人的設(shè)計(jì)制作也越來越簡單，愛好者們甚至不需要任何的編程經(jīng)驗(yàn)都可以做到。幾個(gè)星期前，哈佛大學(xué)科學(xué)家發(fā)布了最新的系列開源軟件，將進(jìn)一步幫助世界各地的業(yè)余愛好者們更順暢地鼓搗他們自己的機(jī)器人。

        不過，畢竟是來自哈佛大學(xué)的科學(xué)家，他們開發(fā)的東西確實(shí)不一樣。這款名為Soft Robotics Toolkit的軟件實(shí)際上是綜合了機(jī)器人領(lǐng)域里的知識、經(jīng)驗(yàn)和實(shí)例的數(shù)據(jù)庫，將有助于這些機(jī)器人愛好者們更深一步涉足到“軟機(jī)器人”領(lǐng)域。所謂軟機(jī)器人，即是模擬生物的許多系統(tǒng)，比如組成許多植物和動物的主要軟、彈性結(jié)構(gòu)（如我們的皮膚等）。這意味著，這些“軟機(jī)器人”將超越傳統(tǒng)的方方正正的形狀和硬質(zhì)材料，轉(zhuǎn)而使用柔軟、有彈性的材料制造。

        哈佛的研究人員在其網(wǎng)站上解釋說，軟機(jī)器人為制造者提供了許多新的選擇和可能性：

        “精心設(shè)計(jì)組件的幾何形狀可以將復(fù)雜的運(yùn)動“預(yù)編程”到靈活和彈體的材料中去。使用植入了智能的兼容材料制造機(jī)器主體能夠使設(shè)計(jì)者簡化通常用在傳統(tǒng)、剛性機(jī)器人身上的更加復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)和軟件控制系統(tǒng)。軟機(jī)器人固有的特性，使它們能夠高度適應(yīng)范圍廣泛的任務(wù)和環(huán)境。特別是，它們非常適合與人類進(jìn)行交互，包括日�；顒訁f(xié)助，甚至執(zhí)行微創(chuàng)外科手術(shù)等�！�

        顯然，這一切聽起來非�？苹茫�必然會嚇跑不少只想在周末花個(gè)半天時(shí)間隨便搭建一個(gè)小玩具的愛好者們。這也難怪，因?yàn)橐郧败洐C(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域的通常像哈佛這樣地方的高層次研究人員的專屬領(lǐng)地。

        實(shí)際上，這個(gè)項(xiàng)目就是由哈佛的訪問學(xué)者，愛爾蘭的Dónal Holland提出來的。因?yàn)榫退闶撬�的學(xué)生在進(jìn)入軟機(jī)器人領(lǐng)域時(shí)都會有些困難：“在設(shè)計(jì)課上我們看到比較常見的現(xiàn)象是，學(xué)生們往往會求教于更有經(jīng)驗(yàn)的同學(xué)，比如找一個(gè)研究實(shí)驗(yàn)室的博士后，由他來帶領(lǐng)自己完成作業(yè)。但是，這種事很難量化，而且一個(gè)人的能力畢竟是有限的，你會很快就會把他搞到“江郎才盡”�！�

        而這也正是Holland開發(fā)Soft Robotics Toolkit開發(fā)的初衷：“該工具包主要用來收集專業(yè)知識，使學(xué)生更容易獲取。然而，它的作用并不僅僅局限于學(xué)生，其真正目的是想把軟機(jī)器人技術(shù)變得更加“開源”，使那些真心想實(shí)現(xiàn)自己的想法或創(chuàng)意的人們更容易使用它。”說得通俗一點(diǎn)，開發(fā)者的本意就是想讓軟機(jī)器人這種高精尖技術(shù)墜入凡間，變得更加平民化，使普通人也能夠嘗試。

        因此，Holland和哈佛機(jī)械與生物工程助理教授Conor Walsh開專門開發(fā)了這個(gè)有點(diǎn)教育性質(zhì)的軟件。它是一個(gè)名副其實(shí)的網(wǎng)上寶庫，搜集了各種可下載的開放源代碼、用戶在制造軟機(jī)器人時(shí)所涉及到的各個(gè)工藝技術(shù)；以及各種案例研究，包括氣動手套、柔性假手、心臟模擬器、透明的揚(yáng)聲器和其他對象。據(jù)了解，全部內(nèi)容都來自眾多科學(xué)家和實(shí)驗(yàn)室，其中有許多與哈佛大學(xué)有關(guān)，的經(jīng)驗(yàn)和原型。

        該工具包還能夠?yàn)檠芯咳藛T提供各種設(shè)計(jì)的3D模型、物料清單、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以及更多。該軟件按照軟機(jī)器人的各個(gè)組成部分進(jìn)行分類，每個(gè)類別都包括以下幾個(gè)內(nèi)容：設(shè)計(jì)、制作、建模、測試、案例分析和下載。

        開發(fā)者在網(wǎng)站上稱，該數(shù)據(jù)庫提供了所有必要的信息。“只需使用低材料成本和快速原型工具，如3D打印機(jī)、激光切割機(jī)和數(shù)控銑床組合，該工具包可以讓愛好者們很容易和經(jīng)濟(jì)地制造各種軟機(jī)器人的組件�！�

        您如果對這個(gè)軟件感興趣的話，可以訪問Soft Robotics Toolkit的官網(wǎng)（點(diǎn)擊進(jìn)入官網(wǎng)）�；蛘�，閱讀一下詳細(xì)介紹了這個(gè)軟機(jī)器人工具包的論文（點(diǎn)擊閱讀）。

        下面是關(guān)于這個(gè)開源軟件的介紹視頻：

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