近日，卡內基梅隆大學的研究人員使用3D打印技術創建了一個可彎曲和扭曲的伸縮結構。他們的新技術被用來創建像蜥蜴和章魚一樣的可摺疊機器人。
在此之前，你可能在生活中看到很多伸縮式結構，如液壓設備、兒童玩具、望遠鏡。但這些物件看起來都有一個共同點，那就是它們都是直觀的。
傳統的伸縮結構作為箭頭是直的。由於結構的每個部分都被設計成緊貼在下一個部分中，所以使每個部分大致相同的形狀變得更簡單，而不是併入曲折。
但是，卡內基梅隆大學的研究人員希望能夠進行一些改變，因此對彎曲的伸縮結構進行了研究。使用3D打印幫助他們進行原型設計和製作，團隊能夠創造出一些奇怪而精彩的對象。
目前，該工具已被用於設計彈出式帳篷，以及像蜥蜴和章魚一樣的伸縮機器人。
Carnegie Mellon計算機科學助理教授Keenan Crane說：“伸縮機制對於可部署結構的設計很有用。他們可以收縮到很小的數量，當你需要它們時，也很容易擴大。”
通過創建具有圓形橫截面的嵌套件，卡內基梅隆研究人員能夠使單個曲線段旋轉，添加3D扭曲，否則將是2D形狀。然後可以通過添加連接器並將多個結構連接在一起來製造更大的組件。
機器人助理教授Stelian Coros和計算機科學博士生的Christopher Yu使用添加劑製造來製造一些伸縮結構。
Crane在一篇題為“伸縮結構計算設計”的研究報告中，解釋了團隊如何使用基本的消費者級FDM 3D打印機來製作一些相當複雜的扭曲對象的設計。
FDM 3D打印機用於製作帳篷式避難所的可重構臂和多個分支接頭。該團隊還設計了使用模擬軟件數字查看的幾個概念設計。這些設計使用類似蜥蜴和其他動物的有機形狀。
研究人員認為，這些伸縮結構也可以在更好的3D打印設備的幫助下實現。這些模型中較小的相對壁厚可能需要比FDM更復雜的製造技術。
Crane和他的團隊說，這些可摺疊機器人的一個有用的應用可能是搜索和救援任務。為了展示這一潛力，研究人員建立了一個機器人手臂和爪子，可以從緊湊的圓柱體延伸到達上下障礙物。
據3D虎瞭解，研究人員將於本週在洛杉磯的SIGGRAPH計算機圖形與互動技術大會上發表此研究論文。
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