無需電子零件的 3D 列印機器人夾爪
背景介紹
加州大學聖地亞哥分校的一個機器人學家團隊，與 BASF 公司的研究人員合作，最近在《科學機器人學》雜誌上發表了一篇關於他們的工作的報告。這個團隊開發了一個全新的軟性機器人夾爪，它不僅可以在 3D 列印出來後立即使用，還具備了內建重力和觸控感測器等功能。這個夾爪可以抓取、固定和釋放物體，是首個擁有這些功能的夾爪。
技術細節
這個機器人夾爪的設計帶有一系列閥門，可以使夾爪在接觸物體時夾緊，並在合適的時機釋放。只需將夾爪水平旋轉，即可觸發閥門中氣流的改變，使夾爪的兩個手指釋放物體。這種流體邏輯使得機器人能夠記住何時抓住物體並握住它。當它檢測到物體的重量推向一側時，夾爪釋放物體。
優勢及應用
軟體機器人有望使機器人能夠安全地與人類和脆弱的物體進行互動。這個夾爪可以安裝在工業制造應用、食品生產和水果蔬菜處理等機器人手臂上。此外它還可以安裝到研究和探索任務的機器人上。此外它可以獨立工作，只需一瓶高壓氣體作為唯一的動力來源。
3D 列印革新
由於軟材料的特性，大多數 3D 列印軟體機器人在列印完成後都具有一定的硬度，而且會有很多漏洞。此外需要進行大量的處理和組裝才能使用。為了克服這些障礙，團隊開發了一種新的 3D 列印方法，該方法包括列印噴嘴在每一層列印中經過整個圖案的連續軌跡。這種方法降低了漏洞和缺陷的機率，這在使用軟材料進行列印時非常常見。新方法還允許列印薄牆，厚度可達 0.5 毫米。更薄的牆壁和複雜的曲線形狀，使機器人具有更高的變形範圍，從而獲得更柔軟的結構。
討論及展望
這項技術的出現對機器人技術和生產具有重要影響。無需電子元件的 3D 列印機器人夾爪不僅提供了更高的靈活性和效能，還降低了生產成本。在未來，隨著 3D 列印技術的不斷發展，這種無電子元件的 3D 列印夾爪可能會廣泛應用於各個領域，從工業生產到醫療保健。
然而隨著這種技術的普及和應用，我們也需要關注可能帶來的一些問題，例如潛在的安全風險和法律法規的制定。對於這些問題，我們需要政府、企業和學術界的密切合作，以確保 3D 列印技術的應用得到適當的管理和監管。
結論
無需電子零件的 3D 列印機器人夾爪在機器人技術和生產領域帶來了重大突破。這項技術的應用將促使工業制造和探索研究領域取得更大的進展。然而我們需要謹慎應對相關問題，避免潛在的風險和問題。
