3D打印磁性网格“机器人”可浮动、弯曲和按需抓取

2019-01-25 09:22 cnBeta.COM

  据外媒Nnew Atlas报道,当你想到机器人时,你可能没有联想到可以漂浮在水面上的弹性网状物,但这正是北卡罗来纳州立大学的研究人员所开发的。这些柔软的结构是3D打印的,并嵌入了磁性颗粒,可以拉伸和压缩以抓取和移动小物体。

  为了制造这些“机器人”网格,该团队首先混合了由硅微珠、液体硅,水和重要的羰基铁颗粒制成的“墨水”。随后这些东西可以被3D打印成各种网状,然后在烤箱中固化,形成柔软、柔韧的结构。这些“机器人”可以像昆虫一样漂浮在水面上。

  为了控制结构,团队可以改变磁场,上下调整强度或令其打开和关闭。例如,打开该磁场可能会导致网格朝向一端碾压,然后在再次关闭该区域时弹回到其原来的尺寸。通过改变网格的大小和形状,团队能够为各种目的创建一些不同的“机器人”设计。在一个例子中,研究人员制造了一种弹簧形式的抓取器,其一端带有“抓手”。当磁场接通时,弹簧部分聚集起来,用它拖动“抓手”。通过打开和关闭,研究人员能够将“抓手”伸出,抓住一个小铝球并将其拖入。

  在另一个例子中,研究人员制作了一张大而平的薄片,中间有更多“线”。当磁场打开时,网状物朝向中心收缩,使其在其表面上保持一滴水。但是关掉磁场,网状物伸展到它的全尺寸,让液滴落入下面的水中。该设计可以允许液体运输,并可根据需要混合使用。

  “这项研究显示了3D打印和柔性机器人相结合的新兴领域的能力,”该研究的通讯作者Orlin Velev表示。“就目前而言,这是柔性机器人执行器的早期概念验证。”

  该研究发表在《先进材料技术》杂志上。

责编:陶宗瑶
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