創想三維：3D打印機為連續軟體機器人提升1.3千克重量

　　日常生活中我們一提起機器人，就會聯想到一些擬人化機器人，如C-3PO機器人、杰森斯機器人和女仆Rosie機器人等。但機器人并不總是以仿造人類的形式出現，以連續型機器人為例，他們在航空航天、機器人手術和炸彈處理方面同樣也為人類做出過重大貢獻。

　　C-3PO機器人

　　以下這些細長機器也稱為蛇形機器人，它可以把身體彎曲成光滑的曲線。

　　連續體節段，每對椎骨之間有一個柔軟的“鉸鏈”，可提高扭轉剛度

　　這些章魚式手臂通常通過電纜移動，所述電纜從肢體的基部產生力，然后將其傳遞到整個臂的不同附接點。這為機器人提供了移動和扭轉所需的移動性和扭矩。所有這一切都由電動機執行器提供動力，當然它也可以控制蛇形機器人的高度。

　　這些蛇形機器人面臨的一個挑戰是執行器位于彎曲部分的設計。以犧牲強度和速度為代價提供靈活性和扭轉。想要開發出更堅固的機器人，機器人的剛性問題是研究人員必須要解決的問題。而使用精密工程解決這個問題的成本又很高昂，所以利茲大學的一組研究人員希望通過3D打印機來減輕這種影響。

　　利茲隊的設計：

　　用于測試段設計的電機，線軸和互鎖椎骨布置

　　在最近的一項研究中，研究人員的目標是創建一個具有廣泛實用性的3D打印連續體機器人片段。為了提供更強的抗扭剛度，他們選擇沿著連續的柔性骨架(如標準蛇形機器人)使用等間距的“椎骨”段。這些節段有助于引導移動臂的四個肌腱，同樣也可以彼此互鎖以產生剛性。

　　借助3D打印機，可以快速打印不同版本設計的迭代。用多材料3D打印機預先組裝打印每個椎骨段。Tango +材料包括柔軟，柔韌的骨架和更加堅硬的維羅材料，這些材料構成了椎骨本身。實際上，設計還有一個集中的孔可以提供吸力。

　　力量測試：

　　分段測試安裝，增加的重量被添加到尖端。

　　該團隊決定采用兩種設計來測試提升能力。為了測試臂的各個部分，每個部分都水平安裝在所述鉆機上。測試從兩個不同的起始位置開始：一個完全垂直，激活一個臂的電機; 另一個垂直旋轉45度，激活兩個電機。

　　該測試從該段的最低運動極限開始，重量垂直提升盡可能高。令人興奮的是，該團隊的V 1.2設計使兩個電機都能夠承載1300g(1.3kg / 2.86lbs)的最大有效載荷。對于此配置，最大有效負載下的平均速度為每秒10度。同樣，互鎖椎骨設計的性能也令人鼓舞，因為它在負載下可預測地執行。

　　四種不同節段配置的扭轉提升測試結果

　　雖然與傳統制造的工業機器人相比，1.3千克可能看起來微不足道，但這可能是使用3D打印機最優越的第一步。為了達到這一點，利茲團隊正在尋求將這些個別細分市場聯系起來，使其更加干練。

　　來源：創想三維 https://www.cxsw3d.com/

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