加州大學(xué)圣地亞哥分校的研究人員最近開(kāi)發(fā)(fā)出一種能夠自主行走的機器人。它的特殊之處在于：它是使用3D打印制造的。研究人員能夠使用桌面3D打印機以很少的資源一次性打印出自主機器人，再次證明了增材制造的全部潛力，無(wú)論在哪個(gè)領(lǐng)(lǐng)域。

這個(gè)機器人顯然不是第一個(gè)通過(guò)3D打印制作的機器人。近年來(lái)，由于技術(shù)(shù)的靈活性以及使用廉價(jià)材料和機械的可能性，該領(lǐng)(lǐng)域的項目有所增加。我們已經(jīng)(jīng)討論過(guò)FiloBot，它可以像植物一樣生長(cháng)，或者I-Seed，一個(gè)受種子啟發(fā)(fā)的4D機器人，它可以分析土壤并適應(yīng)土壤。讓我們回到加州大學(xué)的研究人員——接下來(lái)，我們將向您展示自主機器人的具體構(gòu)建方式。

自主機器人示意圖

3D打印單片自主機器人的第一步

加州大學(xué)的研究人員接受了打印完整（甚至是整體的，即單件）且自主的機器人的挑戰(zhàn)。事實(shí)上，機器人的全自動(dòng)制造早已讓研究人員著(zhù)迷。它有可能徹底改變制造業(yè)(yè)、建筑業(yè)(yè)、救災(zāi)和空間研究等多個(gè)領(lǐng)(lǐng)域。3D打印現(xiàn)在為自動(dòng)化提供了一種很有前途的方法，但使用不同材料打印整體式和復(fù)雜的機器人仍然有限。

通常，3D打印機器人采用流體控制電路，即充氣電路，但這需要復(fù)雜的程序和材料。此外，還必須手動(dòng)組裝各種組件。這使得該過(guò)程難以重現(xiàn)，非專(zhuān)業(yè)(yè)人士無(wú)法接觸。能夠移動(dòng)的機器人也能面對崎嶇的地形，因為它們被編程為具有重復(fù)且精確協(xié)(xié)調(diào)的動(dòng)作。這些因素會(huì )中斷機器人的運動(dòng)并很快導致行走機器人跌倒。

因此，包括加州大學(xué)的一項研究在內(nèi)的最近研究已經(jīng)(jīng)開(kāi)始使用3D打印來(lái)制造已經(jīng)(jīng)集成了電路的機器人零件。具體來(lái)說(shuō)，研究人員建議使用利用壓縮空氣工作的3D打印氣動(dòng)振蕩器。這使得機器人腿部能夠產(chǎn)(chǎn)生同步運動(dòng)，而無(wú)需集成其他電子部件。最終的機器人完全是3D打印的，不需要進(jìn)一步組裝，并且借助振蕩器，可以在不平坦的地形上移動(dòng)。

但這還不是全部，研究人員還克服了可達性和耐用性方面的另一個(gè)挑戰(zhàn)：使用TPU在傳統(tǒng)的FFF桌面打印機上在58小時(shí)內(nèi)打印出了該機器人。一旦打印出來(lái)，機器人就不需要組裝或返工，可以直接使用。然后研究人員將其連接到二氧化碳源。這最終賦予了最終產(chǎn)(chǎn)品“腿”——利用氣源產(chǎn)(chǎn)生壓力并使機器人能夠移動(dòng)。他還能夠在戶(hù)外行走并穿越沙地、草地甚至水面等地面。

這項研究雖然只是實(shí)驗性的，但對于軟件機器人的未來(lái)發(fā)(fā)展來(lái)說(shuō)是一大進(jìn)步。它們更易于制造、適應(yīng)性更強、更環(huán)(huán)保、可立即使用，甚至無(wú)需先進(jìn)的技術(shù)(shù)知識，也不需要大量預(yù)算。我們期待關(guān)(guān)注研究人員的進(jìn)一步發(fā)(fā)展！

編譯整理：3dnatives