制作3D打印多材料驱动器,一定很满意!

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一般来说，刚性驱动器，也称为夹持器，是机器人的标准配置；它们有软涂层，以避免抓挠机器人接触的任何物体的表面，但最后的驱动器必须相对刚性，以承受所载物体的重量。在与更轻、更易碎的物体相关的应用中，必须将硬盘更换为更柔软、更灵活的硬盘。目前，新加坡科技设计大学和上海交通大学的研究小组，开发了具有可调整刚性的3D打印多材料驱动器。这能够避免因工作不得不更换驱动器。

驱动器包括一层活化形状记忆聚合物（SMP），它根据温度变化刚度。先前，尝试用形状记忆聚合物制造驱动器，其结果并不理想，响应缓慢，清晰度有限。但是，该跨国研究小组利用直拍成型技术和多材料3D打印技术，将发热元件和冷却元件插入驱动器，开发出了最初的快速响应、刚性可调的柔性驱动器。

根据这个项目的共同负责人之一，新加坡科学技术设计大学科学和数学系的助手教授Qi(kevin)我们将商用喷墨多材料的3D打印技术与直接写成型技术相结合，制作出全印速响应、刚度可调的驱动器，嵌入式形状的记忆合物层可以形成刚度调整性，快速响应由嵌入式的加热元件和冷却元件组成。

形状记忆聚合物层使驱动器的硬度达到基材的120倍以上，也不失去柔软性，而且由于温度控制元素，仅用32秒驱动器就能承受整个冷热循环(从25°C上升到70°C，然后下降到25°C)！葛教授说:“变形驱动器在僵硬的状态下排出压缩空气后也能够执行负荷任务。更重要的是，冷热循环可以在大约半分钟内完成。”

此外，该小组还设计了计算机模型来指导后续驱动器的设计。新加坡科技设计大学博士后研究员、论文联合第一作者张元芳说:“我们还建立了模拟初驱机械性能和热电性能的计算模型，通过实验验证，这些模型能够指导快速响应、刚性调节驱动器的设计，有助于提高负荷能力。

当然，没有实际的测试，没有任何研究是完整的，所以研究小组创建了一个机械手具有三个快速响应，可调整刚度驱动器，并证明它举起和抓取各种物体，包括灯泡和哑铃。项目共同负责人GuoyingGu教授解释道：“为了展示原型的高负载能力和形状自适应性，我们设计了快速响应、刚度可调的驱动器的机械手，可以抓取和举起任意形状和10克到1.5公斤之间不同重量的物体。”3D打印机驱动程序响应快，刚性可调，帮助研究人员设计的机械手具有与人手相似的灵活性。人的手有动态的刚性。由于骨骼、肌肉、肌腱、血液、脂肪和皮肤的合作，设计和人类手很相似的模型很复杂，但是3D打印，研究人员确实达到了这个目标一起期待吧！