美国加州大学3D打印腿部可多角度弯曲的特殊机器人

3D打印技术在制造复杂的特殊机器人方面发挥了重要作用，例如，哈佛大学的科学家开发的柔软而灵活的软机器人Octobot，机器人柔软的身体中的每一个功能部件都是由3D打印技术制造的，Octobot机器人展示了研发团队的综合设计能力以及功能嵌入式的3D打印技术。

美国加州大学圣地亚哥分校也利用3D打印技术制造了一个功能特殊的机器人，机器人的“腿”是在经过特殊设计后由3D打印制造的，具有可多角度弯折的柔软性和灵活性。

腿部可向多个角度弯曲加州大学圣地亚哥分校研发的这个机器人可以像真正的动物一样，灵活的爬进狭窄的通道。它的四条腿能够呈现“X”形状，可以在步行、爬坡和爬行动作之间交替。研发机器人的科研人员表示，机器人可以向前和向后移动，并且可以侧向旋转和移动，而不需要使用任何传感器来“观看”外部环境。机器人的移动速度大约每秒20毫米。当机器人爬过一堆鹅卵石时，它的“腿”可以平稳的行动，并进行采样。科研人员表示，该机器人能够可靠地穿过不同物体表面，并能够实现一些难度比较高的动作，比如说使身体灵活绕过那些未知环境中的障碍物，而这种独特的能力得益于精巧设计和3D打印的腿。通常，动物的腿关节只能向一个方向弯曲，机器人的腿也往往是只能向一个方向弯曲，这种方式在设计和制造时相对容易实现。但是当人们希望机器人的腿部变得更加灵活，能够向任何方向弯曲时，就会给设计和制造带来难度。而如何将这个目标实现出来，是加州大学圣地亚哥分校研究团队需要解决的问题。研究人员首先以数字化的方式对机器人腿部进行建模，并对机器人在不同表面中所做的行为进行分析和预测，如柔软表面、沙质的表面、岩石表面以及鹅卵石表面。最终，研究人员为机器人设计了一个由三个螺旋管连接而成的腿，在制造时使用了3D打印设备，以及柔性和刚性两种不同材料。3D打印的机器人腿部是空心的，可以进行充气，其活塞的膨胀量和排列量将决定机器人的步态。