把软体机器人丢进热水里，它就能自己折叠｜ICRA 2017

把软体机器人丢进热水里，它就能自己折叠｜ICRA 2017

为了演示一种制造兼容、可控机器人结构手术是治疗癫痫很快的方法吗体的全新方法，研究人员构建了一个能够自主折叠的兔子、金枪鱼和海星的3D模型。这些构造物浸泡在热水之后，会从平面形式上折叠起来。

在过去的几年时间里，越来越多人开始关注那些具有自建功能的机器人。当你需要制作高精度机器人的时候，这种功能会非常受用，你会发现，如今不少机器人都是呈现软体且具兼容性的。当然，我们或许会觉得软体机器人适合3D打印，但是在实际情况下，它们通常是使用高度可变形的材料制作的，这些材料可以靠自己的行为改变，而不是专门铸模来制作，当然，铸模是一件冗长乏味且烦人的事。

Cynthia Sung之前曾是麻省理工学院Daniela Rus团队的一员，如今已经成为了宾夕法尼亚大学的一名教授。本周二，在机器人与自动化大会（ICRA）上，他展示了一个制造兼容且可控机器人结构体的全新方法，并称之为附加自折叠技术。受到折纸手工的启发，该技术可以利用具备自折叠功能的2D材料创造3D形状，而你所需要做的，就是把它们放进热水里即可。

基本上，你需要先设计好一个对象北京治疗癫痫很好医院的3D模型，然后使用软件把对象转化成为很多不同的层，而且每一层都需要和对应的上一层及下一层联系在一起，但是却要有一点折叠皮瓣。一旦你已经准备好了所有的设计，你就可以使用一个乙烯切割机在一个聚脂薄膜和聚氯乙烯的三明治上打印出来。

在折叠之前，你首先得到的可能会是一个你期待所创建的3D对象连接横截面的、又长又瘦的条带，但是一旦你把它放进到一个接近沸腾的热水里，聚氯乙烯（PVC）就会受热，然后每一个部位都会被收缩，然后只需短短几秒钟，就能变成预先设定好的形状。

不仅如此，该软件还有另一个功能，可以在设计对象内加入一种所谓对抗性（使用的是和钓鱼线一样的原材料），这样的效果就是，当一侧被压扁，另一侧就会被弹起，从而形成一个受控曲线。

这些研究人员使用了能够自我附加折叠功能的解决方案，制造了一个完整的海星模型（下图a），这个模型拥有靠伺服电机控制的腱体，允许其执行不同的云端（下图 b-g）。

研究人员还能够使用该技术设计和制造一个非常复杂的机器人海星，在它的五条腿（或是五个首笔）中，每一个都使用了四个螺丝来驱动两个维度云端。制作每一个海星的腿大约只需要50分钟，你真的不需要考虑太多它的运动范围。通过将肌腱组合在一起，所有的腿就能依靠六个舵机控制，朝着顺时针或是逆时针方向弯曲，同时也能将组合中的两条或三条腿向上或向下弯曲。在这个时候，你是不是想到了一个其他用例场景？没错！如果把这个解决方案应用到一个五指操控器上，而不是设计一个海星，相比会发挥更大的用途。

利用这个解决方案，制造相对复杂的机器人，特别是当你需要制造一些对重量和体积有要求限制的机器人情况下（比如制造一些在太空旅行获行星探测条件下使用的机器人），整个制造速度会变得更快，广州癫痫病专业医院而且也会更加简单。你所要做的，只需携带一些材料和切割器，然后把你所需要的机器人设计好，甚至可以把他们压扁然后要用的时候一打印，即可使用。

当然，在整个过程中很耗时间的一部分，可能就是处理肌腱部分，这可能需要一个人力，同时大约占用大约一半的制造时间。不过，研究人员正在探索在制造过程中嵌入肌腱的相关解决方案，虽然这种方法可能会让整个流程变得有一点复杂，但是却能让整体制造速度获得显著提升。