天津大学开发了3D打印的软机器人

一只灵巧的尺虫，牢牢地抓住圆形管，在向前弯曲时伸展和缩回。实际上，该挠性蠕虫是一种软机器人，其使用由天津大学开发并直接“印刷”的新型模块化挠性驱动方法。
3D打印机。柔性机器人由于其高度的灵活性和对人体的安全性，近年来受到了广泛的关注。
3D打印的优点在于，它无需进行后续处理即可产生复杂的形状和结构，并且可以一次形成。免打印装配结构是近年来3D打印技术在制造软机器人中的典型应用。
最近，天津大学的左思阳和刘建斌的研究小组提出了一种新的基于薄膜圆柱体的模块化柔性驱动方法，并通过改变布置和组合方法，合理安排，将其应用于人工肌肉和管道爬行机器人。根据具体应用的连接方案。
该方法基于一次性3D打印和成型的制造技术，节省了传统机电设备的加工和制造过程中的组装过程，大大降低了驱动模块的制造成本和周期，并具有很高的耗气量，高动态响应，高可靠性和强大的场景适应性等应用。结果在线发表在“ IEEE Robotics and Automation Letters”中。
在2021年1月上旬，“每个薄膜圆柱体就像是人体的一块小肌肉，或者是一个截面。爬行动物。
它只是由热塑性聚氨酯材料制成。”刘建斌解释说，使用这种新型的薄膜圆柱结构是团队的“奇思奇妙想法”。
如果将此结构比喻为基本的肌肉单元，则可以根据不同的应用需求来安排和连接这些单元的连接方法，就像将每个肌肉单元连接成一个完整的肌肉一样，然后将其应用于不同的场景，并且整个“肌肉”的制造过程采用一次形成的3D打印技术。基于这一想法，研究团队首先提出了一种新型的气动人造肌肉，该气动人造肌肉可用于驱动人机交互设备，例如柔性外骨骼。
气动使用压缩空气作为动力来驱动机械完成伸缩或旋转动作。与传统的气动人造肌肉相比，该设计的最大特点是它不会在厚度方向上产生膨胀，从而避免了人体的挤压。
此外，研究小组还提出了一种新型的气动管道爬行机器人，可以应用于工业管道设施的检查和实时监控。管道爬行机器人采用仿生蠕虫原理，通过巧妙地布置胶卷筒单元之间的连接，实现了机器人在管道内外壁上爬行。
灵活驱动方法的应用使机器人能够适应各种管径变化，并可以处理直管，弯头，垂直管，水平管以及各种角度的倾斜管应用场景。同时，机器人可以承受的重量是其自身重量的80倍以上。
由于它是通过气动方法驱动的，因此柔性机器人只能在较长的气管尾巴上工作。如果将传感器集成到设备中，则也可以去除这些气管尾巴，从而使机器人更加独立和精致。
这也是科学家今后将努力的方向。