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MIT再度创新:3D打印可直接打造液压系统

2016-04-06 08:56
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  日前,麻省理工学院(MIT)的计算机科学家们获得了一项突破性成果,能够使用商用3D打印机同时打印固体和液体。这项技术有可能在未来的某一天实现3D打印完整的机器人。

  据了解,来自MIT计算机科学和人工智能实验室(CSAIL)的科学家们开发出一种被称为“Printable Hydraulics(可打印液压系统)”的3D打印技术,这种技术主要基于光固化3D打印机,它能够使后者增加了在打印固体对象的同时也能打印液体的能力,而且在打印对象时能够把液体储存在固体材料里面。

  “我们有一台3D打印机,可以打印无论固体或者液体,然后我们有一个算法来决定打印机是应该放置水滴还是可固化的液滴。这使得我们能够创建之前根本不可能制造的对象。”CSAIL主任Daniela Rus称。

  “这使我们能够3D打印液压机构,并将其纳入机器人系统。这些液体能够保持的原因在于它们被封闭在一个管道系统。”

  据悉,科学家们开发的这种新型3D打印技术主要基于光固化原理,而且与桌面喷墨打印机有点类似,只不过该技术喷射出的是可固化的液体塑料滴,然后用一种紫外激光使其硬化,形成固体对象。

  “当这些零件被打印时,它们是被逐层打印的,每层都非常薄。在这样的尺度,以及这样的层高条件下,我们沉积的液滴可以让所有的材料以固体和液体的形态彼此紧挨着分布在一起,个中的原因在这些液滴的表面张力。”CSAIL的博士后研究员、此项研究的共同作者Robert MacCurdy说。

  “那些被设定为固体的材料会通过紫外光的照射而被固化,但是被设定为液体的却不会被照射到。这使我们能够嵌入非常细的液压管道来驱动驱动机器人和机电部件。事实上,我们并非嵌入它们,而是将其作为完整部件的一部分留了下来,我们不需要添加或去除任何东西。”

  MIT的研究人员使用的是一台商业性光聚合物3D打印机。经过了一年的研究,他们找到了方法,可以将一种液体从酒精中添加到该3D打印机里,从而使这种液体、固体相结合的打印成为可能。

  科学家们宣称,通过该技术消费者未来有可能自己在家里打印出机器人。众所周知,在目前的条件下,组装机器人是非常耗时和复杂的,而且机器人也没有足够的智能来自行组装其它机器人。但是研究人员想象,通过这种技术,未来人们可以在家里轻松地打印出具有特定用途的机器人。

  “这项研究工作的最终目标是能够告诉一台3D打印机打印出一个机器人并使其能够完成特定的功能,比如打扫地板、爬过碎石或拿起搁置的书等”Rus称。

  此项研究的论文题目为《可3D打印液压系统:用3D打印的固体和液体材料制造机器人的方法(Printable Hydraulics: A Method for Fabricating Robots by 3D Co-Printing Solids and Liquids)》,目前发表在康奈尔大学图书馆的开源数据库中。

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