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加热时自组装的可打印机器人

2019-08-03     来源:飘花电影网         内容标签:加热,时自组,装的,可,打印,机器人,使用,

导读:使用新算法和电子元件,研究人员展示了可打印机器人组件的前景,这些组件在加热时会自动折叠成规定的三维配置。可打印的机器人—那些可以用三维打印机生产的部件组装的产

使用新算法和电子元件,研究人员展示了可打印机器人组件的前景,这些组件在加热时会自动折叠成规定的三维配置。

可打印的机器人—那些可以用三维打印机生产的部件组装的产品-mdash;长期以来一直是麻省理工学院电子工程和计算机科学的Andrew和ErnaViterbi教授DanielaRus实验室的研究课题。

今年的IEEE机器人与自动化国际会议,Rus’该组织及其合作者在这个想法上引入了一个新的皱纹:bakable机器人。

在两篇新论文中,研究人员展示了可打印机器人组件的前景,这些组件在加热时会自动折叠成规定的三维配置。

一篇论文描述了一个采用三维形状的数字规范的系统-—例如计算机辅助设计,或CAD,文件—并产生二维图案,使一块塑料能够通过自动折叠再现它。

另一篇论文解释了如何用自折叠激光切割材料制作电子元件。研究人员介绍了电阻器,电感器和电容器以及传感器和执行器的设计—机电“肌肉”使机器人’动作。

“我们有硬件编译器这个大梦想,你可以指定,‘我想要一个可以和我的猫一起玩的机器人,’或者‘我想要一个能清洁地板的机器人,’从这个高级规范,你实际上生成了一个工作设备,“rdquo;罗斯说。“到目前为止,我们已经解决了空间中的一些子问题,其中一个子问题是这个端到端系统,你有一张图片,而另一端,你有一个实现这个图片的对象。我们在这个管道中使用相同的数学模型和原理,我们也用来创建这些折叠的电子设备。“

这两篇论文都建立在Rus与另一位计算机教授ErikDemaine合作的研究基础之上。麻省理工学院的科学与工程。这项工作探索了如何调整折纸以创建可重构机器人。

所有角度

新工作的关键区别,Rus&rsquo的博士后ShuheiMiyashita解释说。实验室和她在两篇论文中的共同作者之一,是一种精确控制加热板折叠角度的技术。Miyashita将一片聚氯乙烯(PVC)夹在两片硬质聚酯薄膜之间,这些薄膜上有不同宽度的狭缝。加热时,PVC收缩,裂缝闭合。在聚酯薄膜的边缘相互挤压的情况下,它们会使PVC变形。

想象一下,例如,顶部聚酯薄膜中的狭缝和底部薄膜中的另一个狭缝。但也可以假设顶部薄膜的狭缝比底部的狭缝窄。当PVC收缩时,顶部狭缝的边缘将相互挤压,但底部狭缝的边缘之间仍然存在间隙。然后整个薄片将向下弯曲,直到底部边缘相遇。最终角度是顶部和底部狭缝宽度差异的函数。

但是生成狭缝图案并不像将它们覆盖在折纸折痕图案上并相应地调整宽度那么简单,罗斯说。“你正在做这个非常复杂的全局控制,同时移动系统中的每一个边缘,”她说。“你想要设计这些边缘,使得组合所有这些动作的结果实际上相互干扰,导致正确的几何结构。“

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