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研究人员通过激光扫描成功3D打印基于聚合物的机械手

2023-11-16 10:22:18  来源:激光网原创    

  苏黎世联邦理工学院和一家美国初创公司的研究人员使用慢固化塑料,用优质材料开发耐用且坚固的机器人。

  该团队现在可以一次性打印这些复杂的机器人,并将柔软、弹性和刚性材料结合在一起。这样可以根据需要创建精密结构以及带有空腔的零件和零件。

  麻省理工学院的衍生公司Inkbit开发了新的印刷技术。苏黎世联邦理工学院的研究人员开发了几种机器人应用,并帮助优化了用于慢固化聚合物的技术。研究人员共同在《自然》杂志上发布了他们的研究成果。

  利用这项新技术,研究人员首次成功地一次性打印出由不同聚合物制成的骨骼、韧带和肌腱的机械手。

  “到目前为止,我们无法用我们在3D打印中使用的快速固化聚丙烯酸酯来制造这只手,”苏黎世联邦理工学院机器人学教授Robert Katzschmann小组的博士生Thomas Buchner说,他是该研究的第一作者。“我们现在使用的是缓慢固化的噻吩聚合物。它们具有非常好的弹性,并且在弯曲后比聚丙烯酸酯更快地恢复到原始状态。

  研究人员表示,他们的方法使噻吩聚合物成为生产机械手弹性韧带的理想选择。它们还可以微调巯基的刚度,以满足软体机器人的要求。

  “由软材料制成的机器人,例如我们开发的手,比传统的金属机器人更具优势。因为它们很柔软,所以在与人类一起工作时受伤的风险较小,而且它们更适合处理易碎货物,“Katzschmann 说。

  为了适应缓慢固化的聚合物,研究人员通过添加3D激光扫描仪进一步开发了3D打印。扫描仪会立即检查每个打印层是否有任何表面不规则。该技术不是平滑不平整的层,而是在打印下一层时考虑不平整。

  “反馈机制通过计算对要打印的材料量进行任何必要的调整来实时和精确地补偿下一层时的这些不规则性,”麻省理工学院教授Wojciech Matusik说。

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