3D打印“元機(jī)器人”能一步構(gòu)建

美國加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）的工程師團(tuán)隊開發(fā)了一種可一步構(gòu)建機(jī)器人的新設(shè)計策略和3D打印技術(shù)。這項研究進(jìn)展發(fā)表在《科學(xué)》雜志上，展現(xiàn)了各種能夠行走、機(jī)動和跳躍的微型機(jī)器人的構(gòu)造。

此次打印的超材料由包含感覺、移動和結(jié)構(gòu)元素的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)組成，可按照程序設(shè)置自行移動。由于移動和傳感的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)已就位，唯一需要的外部組件就是為機(jī)器人供電的小電池。而新方法的關(guān)鍵是壓電超材料的設(shè)計和印刷，壓電超材料是一種復(fù)雜的晶格材料，可響應(yīng)電場改變形狀和移動，或基于物理力而產(chǎn)生電荷。

該項研究的首席研究員、UCLA工程學(xué)院助理教授鄭小雨表示，新方法將有助于發(fā)展一類自主材料，其可取代目前制造機(jī)器人的復(fù)雜組裝過程。新方法將復(fù)雜的運動、多種傳感模式和可編程決策能力緊密集成在一起，類似于生物系統(tǒng)中的神經(jīng)、骨骼和肌腱協(xié)同工作，以執(zhí)行受控運動。

研究團(tuán)隊展示了這種機(jī)器人與板載電池和控制器的集成，以實現(xiàn)3D打印機(jī)器人的完全自主操作，每個機(jī)器人都有指甲那么大。這些“元機(jī)器人”有望帶來生物醫(yī)學(xué)機(jī)器人的新設(shè)計。