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(來自:UMD)

有鑒於此,由馬裡蘭大學 Ryan D. Sochol 助理教授帶領的這支研究團隊,著手開發瞭一套在結構上沒有那麼復雜、但仍相當高效實用的替代方案。

最終結果,就是上圖展示的這款 3D 打印三指柔軟機械手。通過響應氣壓的變化,它可以輕松實現每個手指的單獨移動。

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研究配圖 - 1:PolyJet 3D 打印增材與全集成流體電路

單獨的壓縮機,可通過一根橡膠軟管將空氣泵如機械手。在軟管的指端,則是三個被稱作“流體晶體管”的非電氣元件。

這些晶體管中的每一個都采用瞭特殊的設計,能夠按需打開並讓空氣流入對應的機械手指,以響應低、中、高三檔不同的氣壓。

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研究配圖 - 2:電路元件的工作原理和結果

當空氣流入時,機械手指會收縮並指向下方。這樣一來,通過改變泵入指端的氣壓,便可有選擇性地激活任何一根手指。若完全阻止氣流,則所有手指都會抬起到中立的位置。

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從演示來看,研究團隊能夠讓機械手指按下初代任天堂遊戲機的手柄,並成功打通《超級馬力歐兄弟》這款視頻遊戲的第一關。

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研究配圖 - 3:基於恒流軟體機器龜的工作演示

展望未來,研究人員希望將這項技術應用於可定制的假肢、手術器械和康復設備,並且決定向其它感興趣的研究團隊開放 3D 打印設計文件。

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研究配圖 - 4:基於正弦輸入的工作演示

Sochol 表示,他們希望這種開源的 3D 打印策略,能夠有助於壯大集成流體回路軟機器人的可用性。

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研究配圖 - 5:基於非周期性流體輸入的預編程軟機械手演示

感興趣的朋友,可移步至《Science Advances》查閱全文,原標題為《Fully 3D-printed soft robots with integrated fluidic circuitry》。

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