在日前的機(jī)器人領(lǐng)域頂級(jí)會(huì)議ICRA上，前MIT Daniela Rus團(tuán)隊(duì)成員，現(xiàn)賓夕法尼亞大學(xué)教授 Cynthia Sung帶來(lái)了一種機(jī)器人可控結(jié)構(gòu)制作新方法，能夠使2D長(zhǎng)條材料在熱水中自動(dòng)折疊成所需的3D狀態(tài)。

為了演示用這種新方法來(lái)制造符合可控要求的機(jī)器人結(jié)構(gòu)，研究人員構(gòu)建了兔子、金槍魚(yú)和海星的自折疊3D模型。浸泡在熱水中后，結(jié)構(gòu)從平板狀態(tài)折疊起來(lái)變成圖示結(jié)構(gòu)。

在過(guò)去幾年的機(jī)器人制造領(lǐng)域，可以自主生成的機(jī)器人(特別是柔性機(jī)器人)結(jié)構(gòu)的制造是一個(gè)不斷升溫的話題。現(xiàn)在有許多研究來(lái)設(shè)計(jì)用3D打印的方法制造軟體機(jī)器人，但通過(guò)該快速成型方法制成的機(jī)器人往往需要高度可變形的材料制成，并且只有選擇正確合適的制造方式才可以完成需要的效果。Cynthia Sung帶來(lái)的方法則從另一角度出發(fā)，為軟體機(jī)器人的制造提供了一種可操作的新方案。

關(guān)于制作過(guò)程，操作者可以從3D計(jì)算機(jī)建模出發(fā)，將其用軟件進(jìn)行分層，保證每一層都與上下兩層相連。設(shè)計(jì)好之后，可以將它打印出來(lái)。經(jīng)過(guò)預(yù)折疊會(huì)有一個(gè)長(zhǎng)而細(xì)的條紋，一旦將條帶放入幾乎沸水中，PVC就會(huì)加熱然后收縮并且?guī)缀趿⒓磳l紋折疊成鋸齒形，只需幾秒鐘即可完成它的最終形狀。

該軟件還包括一個(gè)選項(xiàng)，可以以由線制成的對(duì)抗肌腱的形式添加一些動(dòng)作，這種動(dòng)作會(huì)使結(jié)構(gòu)的一側(cè)發(fā)生擠壓，同時(shí)允許另一側(cè)彈起，從而產(chǎn)生受控的曲線。

研究人員用該技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)和制造一個(gè)復(fù)雜的機(jī)器人海星，其中五個(gè)腿(也可以稱(chēng)作手臂)使用四個(gè)肌腱在兩個(gè)維度上被控制運(yùn)動(dòng)。該模型具有由伺服電機(jī)控制的腱使其執(zhí)行不同運(yùn)動(dòng)(b)-(g)。

應(yīng)用方面，除了制作這樣的復(fù)雜機(jī)器人，還可以快速便捷地實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的自主制造。如在太空旅行或行星探測(cè)的背景重量和體積受到限制的情況下，使用者可以攜帶材料和切割器進(jìn)行機(jī)器人的制作，而在不需要他們的時(shí)候只需將其壓扁還原成本來(lái)的平面結(jié)構(gòu)就可以了。