這些以昆蟲為靈感的機器人制造起來更快更便宜

加州大學(xué)圣地亞哥分校的工程師們開發(fā)了一種不需要任何特殊設(shè)備的新方法，只需幾分鐘就能制造出柔軟、靈活的3d打印機器人。

這一創(chuàng)新來自于對軟機器人建造方式的重新思考:加州大學(xué)圣地亞哥分校的研究人員沒有考慮如何給剛性機器人身體添加軟材料，而是從一個柔軟的身體開始，并在關(guān)鍵部件上添加了剛性特征。這種結(jié)構(gòu)的靈感來自于昆蟲的外骨骼，外骨骼有軟的和硬的兩部分，研究人員稱他們的發(fā)明為“柔性骨骼”。

新方法允許在以前所需時間的一小部分和成本的一小部分為機器人建造軟部件。

加州大學(xué)圣地亞哥分校雅各布斯工程學(xué)院機械工程教授、該論文的資深作者尼克·格拉維什說:“我們希望，這些柔性骨骼能夠催生出一類新型的、具有生物靈感的柔性機器人?！薄拔覀兿胱屲洐C器人更容易為世界各地的研究人員制造?！?/p>

這種新方法使得用很少的手工裝配就可以制造大量的柔性骨架機器人成為可能，同時還可以裝配一個類似樂高的部件庫，這樣就可以很容易地交換機器人部件。

柔性外骨骼是由3d打印技術(shù)制成的。3d打印技術(shù)是一種堅硬的材料，可以在薄層上充當(dāng)柔性基座。它們被印上各種各樣的特征，以增加特定區(qū)域的硬度——這又是受到昆蟲外骨骼的啟發(fā)，結(jié)合了柔軟性和剛性來進行運動和支撐。

研究人員在4月7日出版的《軟機器人》雜志上詳細介紹了他們的工作。該團隊計劃將他們的設(shè)計提供給其他機構(gòu)和高中的研究人員。

一個柔性骨骼組件打印需要10分鐘，成本不到1美元。柔性骨架打印可以在大多數(shù)低成本的商用打印機上完成。打印和組裝一個完整的機器人需要不到兩個小時。

研究人員調(diào)查了一系列的材料，直到他們找到了打印柔性外骨骼的合適的柔性表面——原來是一層聚碳酸酯。對昆蟲行為的仔細觀察使他們增加了增加硬度的特征。

最終的目標是建立一條不需要手工裝配就能打印出整個柔性骨架機器人的裝配線。一群這樣的小機器人可以獨自完成一個大型機器人所做的工作，甚至更多。

1989年，當(dāng)時在麻省理工學(xué)院人工智能實驗室(MIT Artificial Intelligence Lab)工作的iRobot聯(lián)合創(chuàng)始人羅德尼?布魯克斯(Rodney Brooks)主張，由“大量批量生產(chǎn)的簡單自主機器人組成的太空任務(wù)，以今天的標準衡量是很小的”。他和合著者安妮塔·弗林(Anita Flynn)將這篇論文命名為《快速、廉價和失控:機器人入侵太陽系》(Fast, cheap and out of control: a robot invasion of the solar system)。這篇論文對Gravish來說是開創(chuàng)性的，他希望這項研究能在這個方向上更進一步——但不僅僅是在太空，而是在整個機器人領(lǐng)域。

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