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【三维打印人造气动肌肉问世 可支撑超过自身千倍的重量】科技日报:意大利研究人员设计并制造了一种由3D打印结构组成的人造气动肌肉,其可根据需要伸展和收缩。据《科学·机器人》杂志报告,这是一种在单一打印过程中制造、由18种不同GRACE(能够收缩和拉长的执行器)组成的气动手。
人造肌肉的创造是机器人领域追求的目标之一,因为在自然界,肌肉组织具有复杂的特征,从快速而有力的收缩,到形状上微小而精确的变化都可灵活控制,还能进行高度灵活的运动。单个肌肉纤维只能实现收缩,尽管如此,但正是它们在复杂肌肉结构中的特定排列才能实现弯曲、扭转和对抗运动等关节变形。
研究小组此次从单个气动执行器开始尝试进行突破。每个执行器都可通过其几何形状简单地扩展、延伸和收缩,类似于带有褶皱的主轴,包括一个可使用不同材料和不同尺寸进行3D打印和制造的独立单元。各种GRACE打印并组装成复杂的架构,以提供所需的运动类型。
研究人员称,这些GRACE可制成不同的尺寸,可改变它们在变形和强度方面的性能,还能用各种材料和技术制造它们,甚至内置到要制造的结构中。
研究人员利用商用3D打印机经一次打印过程制造出了气动手,并展示了GRACE的特性。打印气动手所用的材料是一种软树脂,包含18个不同大小和形状的GRACE,因此只需十分之几帕的压力,就可弯曲手指、扭转手掌和旋转手腕。气动手重约100克,大小与人手相当。
全新的设计使气动手可支撑超过其自身1000倍的重量,具体取决于制造它们的材料。事实上,产生的力和所需的压力可通过使用不同刚度的材料、修改构成这些执行器的膜的厚度来增加或减少,同时保持相同的收缩和伸展性能。
人造肌肉的创造是机器人领域追求的目标之一,因为在自然界,肌肉组织具有复杂的特征,从快速而有力的收缩,到形状上微小而精确的变化都可灵活控制,还能进行高度灵活的运动。单个肌肉纤维只能实现收缩,尽管如此,但正是它们在复杂肌肉结构中的特定排列才能实现弯曲、扭转和对抗运动等关节变形。
研究小组此次从单个气动执行器开始尝试进行突破。每个执行器都可通过其几何形状简单地扩展、延伸和收缩,类似于带有褶皱的主轴,包括一个可使用不同材料和不同尺寸进行3D打印和制造的独立单元。各种GRACE打印并组装成复杂的架构,以提供所需的运动类型。
研究人员称,这些GRACE可制成不同的尺寸,可改变它们在变形和强度方面的性能,还能用各种材料和技术制造它们,甚至内置到要制造的结构中。
研究人员利用商用3D打印机经一次打印过程制造出了气动手,并展示了GRACE的特性。打印气动手所用的材料是一种软树脂,包含18个不同大小和形状的GRACE,因此只需十分之几帕的压力,就可弯曲手指、扭转手掌和旋转手腕。气动手重约100克,大小与人手相当。
全新的设计使气动手可支撑超过其自身1000倍的重量,具体取决于制造它们的材料。事实上,产生的力和所需的压力可通过使用不同刚度的材料、修改构成这些执行器的膜的厚度来增加或减少,同时保持相同的收缩和伸展性能。
富佳股份主营吸尘器、扫地机器人等智能清洁类小家电产品及无刷电机等重要零部件的研发、设计、生产与销售,公司掌握吸尘器核心零部件电机的研发、设计和生产能力,是戴森品牌吸尘器的电机指定供应商之一,是美国Shark(鲨客)品牌吸尘器主要的供应商之一。智能家居+次新:富佳股份。---投资有风险,入市需谨慎,观点仅供参考!
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