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迪士尼研究中心3D打印移动方式更接近生物的柔性机器

导读: 最近,迪士尼研究中心开发出一种计算设计工具,该工具能设计出移动方式更接近生物的机器,这些机器通过弯曲来移动。通常,人们倾向于用铰链来将不同的刚性物体连接在一起,从而创造移动。相比之下,大自然设计移动的方式则柔和得多。

     最近,迪士尼研究中心开发出一种计算设计工具,该工具能设计出移动方式更接近生物的机器,这些机器通过弯曲来移动。通常,人们倾向于用铰链来将不同的刚性物体连接在一起,从而创造移动。相比之下,大自然设计移动的方式则柔和得多。

迪士尼研究中心3D打印移动方式更接近生物的柔性机器

    “对生物世界来说,刚性是一个很陌生的概念。从袋鼠的腿到蝙蝠的翅膀,骨头、肌腱和软骨就是有机生物的螺母和螺栓。有了我们开发的工具,最终,我们将更容易制造出与自然界中的生物一样高效和强大的机器,”研究人员解释说。

迪士尼研究中心3D打印移动方式更接近生物的柔性机器

    该工具采用业已存在的柔性机制,能自动将一个刚性铰接设备的传统刚性接头替换成以柔性方式来实现移动的零件。唯一的例外是旋转超过360度的铰链接头,目前研究人员还没有发现它们的柔性替代品。

迪士尼研究中心3D打印移动方式更接近生物的柔性机器

    该工具也能修改设计,以优化设备的性能,减少可能会引起断裂的应变,消除组件之间的碰撞以及确保横向稳定性。

    柔性要比刚性更难设计,因为它要求“更深入地了形状改变时材料会如何表现”。但3D打印让这些柔性物体的生产变得更容易,因为该技术可以用强大的柔性材料在一个单件中制造出各种复杂的几何形状。

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    为了展示该工具,研究人员3D打印了几个整合入这种柔性机制的项目,包括一辆遥控车、一个被称为Jansen's Linkage的多关节腿、龙的翅膀、一个电子眼和一个仿生手。每个模型都是用一台Stratasys Connex 350 3D打印机制造的,打印材料为强大而柔韧的Rigur。

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    (编译自3ders.org)


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