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标题: 神通广大的可3D打印折纸机器人Robogami [打印本页]

作者: 3D新闻 时间: 2015-9-30 12:16
标题: 神通广大的可3D打印折纸机器人Robogami
机器人和折纸，这是在很多人心中永远不会联系在一起的两件事情。但是，这正是来自瑞士洛桑联邦理工学院可重构机器人实验室（Reconfigurable Robotics Lab）的Jamie Paik教授和她的团队正在研究的重点。她们正在开发一种被称为Robogami的机器人，顾名思义，这种机器人非常像折纸（Origami）。它轻、薄如纸，而且可折叠，robogamis被设计成一系列相连的薄片，而且这些薄片上嵌入了驱动器，使它们能够移动、爬、跳，以及像折纸那样自动折叠。

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“不像其他的机器人，在设计和制造的时候需要一个固定的目标和形状，我希望我的机器人能够像折纸那样非常灵活地变形。”她说，“而对于机器人来说，这意味着它可以用于很多应用”。
该团队的最新研发出来的一种robogami型号，被称为“Tribot”，最近正在德国汉堡进行的2015年国际智能机器人与系统大会上展示。Tribot可以在跳跃和爬行之间自如地切换，这意味着它可以在前进中跳过障碍。科学家们在设计这个机器人运动系统时参照了仿生学的原理：Tribot的爬行模式是基于尺蠖的运动，而它的跳跃能力则是模仿跳蚤。

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“这种不寻常的机器人可以跳到自己身高七倍的高度，而且它不需要在每次跳跃之间进行复位。”Paik称。
Tribot有2厘米高，重量仅为4克，它的前身是一个四足爬行机器人。由于尺寸很小，传统的致动电机对于它来说就太笨重了。因此，robogamis的运动致动器是由形状记忆合金制成的，这种材料能够在变形后记住其初始形状。研究人员使用了镍和钛两种材料的形状记忆合金，这种致动器囊受到电流加热或者无线微加热器加热作用时，就会导致在不同方向上的运动。
“我们给机器人装了无数个致动器，每一个都相对应于其它致动器独立。”该实验室的博士研究生Zhenishbek Zhakypov称，“通过依次激活致动器，机器人就开始爬行。而它的跳跃模式取决于弹簧，这些弹簧也是用形状记忆金属（SMA）制造的。”

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说了半天，跟3D打印有毛的关系吗？实际上，在讨论这种机器人如何才能大规模的制造时，该团队认为3D打印就是最适合的方式，该技术可以简单、快捷地制造出构建Robogami机器人的多个层。这些层需要嵌入曲率传感器，SMA致动器、控制电路，以及用于激活SMA致动器的加热器等。这些层可以很容易地组装和运送，Paik将其比喻为宜家家具组装。

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Robogami的未来意味着什么？有很多可能性。其多变的运动方式和可能够根据周围环境进行自动反应的能力使其应用范围相当广阔：例如，它可以用来通过自主导航穿越崎岖地形，这使它非常适合用于搜索和营救任务。
“经过精心编程，这个“折纸片”可以摇身一变成为一个小桌子，或一个小房子，甚至是飞机...它的可能性是无限的。”Paik说。
目前研究团队正在为其增加更多的传感器，例如加速度计和微型摄像机等，以及让机器人具有彼此交互的能力。关于这个项目的更多信息请参阅Paik教授与其助手合著的论文（点击进入）。

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来源：天工社

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