Credit:CC0 Public Domain通过将两种截然不同的方法结合到一个集成的工作流程中，新加坡技术与设计大学(SUTD)的研究人员开发了一种新颖的自动化流程，用于设计和制造定制的软机器人。他们的方法发表在《先进材料技术》杂志上，可以应用于其他种类的软机器人——允许它们的机械性能以可访问的方式定制。尽管机器人经常被描绘成坚硬的金属结构，但一种被称为软机器人的新兴柔韧机器正在迅速获得吸引力。受生物灵活形态的启发，软机器人在传感、运动、物体抓取和操纵等方面有着广泛的应用。然而，这种机器人仍然主要是通过手工铸造技术制造的——限制了可以实现的复杂性和几何形状。
领导这项研究的SUTD助理教授Pablo Valdivia y Alvarado说:“由于缺乏标准工具，大多数制造方法主要是手工操作。“但3D打印或添加剂制造正在慢慢发挥作用，因为它有助于重复性，并允许更复杂的设计，从而提高质量和性能。”
根据瓦尔迪维亚·阿尔瓦拉多博士的说法，嵌入式3D打印——其中各种材料油墨被挤压在支撑基质中——特别适合制造由多种材料或复合材料制成的软机器人。然而，为了确保这些机器人得到优化设计，该团队转向拓扑优化(to)，即利用数学模型在一组约束条件下设计定制结构。
通过在一个框架中自动化这两个关键步骤，作者希望开发一个集成的工作流来创建定制的软机器人，并最大限度地减少一路上的潜在错误。在这项研究中，该小组使用了一个受batoids启发的游泳自主机器人。工作流程从定义机器人的手指几何形状开始，然后使用TO在规定的材料和运动约束下生成具有所需属性的所需结构。优化后的设计随后被转换成代码，由团队定制的3D打印机读取，进而制造机器人。
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