加州大学利用超材料3D打印形成表面的“元机器人”

加州大学洛杉矶分校的一组研究课题职员开发了一种了了3D墨水整个机械人的新原理。该原理依赖于的机构开发的活性极限涂料（多功能涂料），这些涂料既可用作构成机械人的机械控制系统，也可用作电子元件。这些极限涂料可以通过3D墨水产生表面的“元机械人”，它们可以爬行、跳跃、听觉都能，甚至可以根据编程命令最终下一步该做什么。由于内部结构、青年运动和电子器件配件都是一次墨水的，因此使它们奇特所需的只是一个小型直接电池组。“我们构思，这种智能机械人涂料的结构设计和墨水原理将有助于实现一类自主涂料，可以过渡到迄今为止制造机械人的繁复组装操作过程，”该研究课题的首席研究课题员杨晓宇话说。“繁复的青年运动、多种电子器件Mode和可编程的管理者意志力都彼此间集成在一起，它多种不同于骨骼肌、骨骼和肌腱协同工作以可执行受控青年运动的生物控制系统。”一个3D墨水的元机械人，只能而无须漂移、听觉和做最终一种一新机械人修建原理传统的机械人制造操作过程不一定涉及一系列制造步骤，以将所有机械和电子配件拼凑在一起。由于这些配件中的许多似乎来自不同的供应商，它们不太似乎完美地组装在一起，从而导致配件更重、表面积过多地大，以及非最佳的力输出。UCLA 3D 墨水原理主旨妥善解决这些疑问。该原理出乎意料的关键性是印刷极限涂料的光纤特性。这些涂料石膏晶格状，可以在几何形状上剪切并在受到电场激发时漂移，都是将电能转化为动能。虽然在机械人技术开发中采用光纤涂料并不好吃，但它们的传统用途往往受到行进距离和青年运动范围的限制。从历史上看，它们还必需与多种不同四轮动力的控制系统结合采用以实现特定的青年运动。另一方面，通过3D墨水光纤机械人，可以智能地结构设计繁复的结构，精确地侧向、摆动、膨胀和收缩，而不必直接传动控制系统。“这使得动力元件可以精确地布置在整个机械人中，以便在都有的地形上来进行快速速、繁复和扩展的青年运动，”主要作者 Huachen Cui 话说。“借助双向光纤效应，机械人涂料还可以自我听觉它们的错位，通过回声和极限声波发射探测障碍物，并通过反馈控制回路对直接诱导做反应，该反馈控制回路最终机械人如何漂移，它们的漂移速度有多快速漂移以及他们向哪个最大限度漂移。”光纤极限涂料的3D墨水晶格元机械人的没落崔的团队已经采用3D墨水技术开发构建了三个元机械人。第一个可以在S形临街和随机障碍物周围寻路，第二个可以避免接触冲击，第三个可以在崎岖的地形上拖动和跳跃。他们甚至设法集成小型板载电池组和微控制器以实现全自动操作。加州大学洛杉矶分校的研究课题职员构思该原理再一将应用于新型生物医学机械人结构设计，包括只能将药物输送到身体特定区域的自转向内窥镜和游泳机械人。元机械人也可用于探索具有危险必需的环境，例如被毁的建物房顶。例如，他们可以通过密闭空间听觉路径并寻觅生还在碎片下的人，或者评估其他诊断仪器似乎不适宜的打击级别。该研究课题的更多具体可以在题为“本体体验三维架构机械人极限涂料的结构设计和墨水”的论文中寻觅。