麻省理工學院(MIT)總是能在技術創新上走在世界的前沿,而在3D打印領域,液壓機械裝置的打印一直是他們的重要研究內容。近日,這所高校的研究團隊成功開發出一種基于光固化的液壓系統3D打印技術,能夠同時打印固體和液體,這項技術也許能讓一個功能完整的機器人從打印機中直接“走”出!
據了解,來自MIT計算機科學和人工智能實驗室(CSAIL)的科學家們開發出一種被稱為“Printable Hydraulics(可打印液壓系統)”的3D打印技術,這種技術主要基于光固化3D打印機,它能夠使后者增加了在打印固體對象的同時也能打印液體的能力,而且在打印對象時能夠把液體儲存在固體材料里面。
據了解,液壓部件能在一個相當小的區域里,將很小的力轉換成影響面積較大的力,從而使其成為非常有價值的機械工具。而在機器人系統中經常會用到液壓部件,但是由于其復雜性,常常獨立于機器人的其他部分,成為一個單獨的裝置。所以要將一個液壓部件納入機器人裝置往往既費時又費力,而且還需要定期進行維護。
MIT的研究方向就是通過3D打印直接將壓部件整合到機器人裝置中,使一個功能完整的機器人能直接由3D打印機一次成型,無需后續組裝。
該校CSAIL實驗室主任Daniela Rus說道:“通過計算機算法,我們能決定一臺3D打印機是打印液滴或是可固化的材料,這使我們能夠3D打印液壓機構,這些液體被封閉在一個管道系統中并將其納入機器人系統。”
研究員Robert MacCurdy 闡釋說:“當這些零件被逐層打印時,每層都非常薄。這樣的條件下,由于表面張力,我們沉積的液滴可以讓所有的材料以固體和液體的形態彼此緊挨著分布在一起。”
他繼續解釋說:“通過計算機算法,被設定為固體的材料會通過紫外光的照射而被固化,但是被設定為液體材料卻不會被照射到。這使我們能夠嵌入非常細的液壓管道來驅動機器人和機電部件。本質上來說,這些液壓裝置是作為完整部件的一部分留了下來,我們不需要添加或去除任何東西。”
據了解,MIT的研究人員使用的是一臺商業性光聚合物3D打印機。通過將液體從酒精中添加到該3D打印機里,從而使得液體、固體相結合的3D打印成為可能。
Rus說道:“這項研究工作的最終目標是告訴一臺3D打印機如何打印出一臺具有特定功能的完整機器人,如打掃地板、掃除積雪等。”