由紙?jiān)斓木罊C(jī)器人，你被驚艷到了嗎？
眾所周知，一旦你觸碰到含羞草的葉子，它就會(huì)像害羞一般，立刻收縮葉子，聚成一團(tuán)。對(duì)于沒(méi)有大腦的生物體來(lái)說(shuō)，這是一種令人驚訝的反應(yīng)。 現(xiàn)在，有種機(jī)器人也和含羞草類(lèi)似。
卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的研究人員已研發(fā)出了一種看似簡(jiǎn)單的制動(dòng)器（用于機(jī)器人移動(dòng)的電機(jī)的特殊術(shù)語(yǔ)）。這個(gè)制動(dòng)器是由導(dǎo)電的3D打印材料和紙制成。從涂有油墨的材料導(dǎo)上電，然后使其變形，從而產(chǎn)生平穩(wěn)的動(dòng)作。當(dāng)然，這肯定不是最堅(jiān)硬的制動(dòng)器，但是紙做的制動(dòng)器也能很好地在機(jī)器人領(lǐng)域開(kāi)辟出自己的一片天。
訣竅就是聚乳酸（也稱聚丙交酯），它是一種提供形狀記憶的熱塑性塑料。與攜帶電流的石墨烯相結(jié)合，從而制成3D打印的“墨水”。當(dāng)打印機(jī)在紙上留下墨水后，研究人員將紙放入160華氏度（71.11攝氏度）的烤箱中。當(dāng)他們把紙拿出來(lái)后，可以將其彎曲成他們希望材料在紙張靜止時(shí)“記住”的默認(rèn)形狀。
當(dāng)研究人員施加電力時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生熱量，從而激活熱塑性塑料并使其軟化。隨著熱塑性塑料現(xiàn)在更具有延展性，紙張的自然硬度會(huì)使其變得平坦。因此，當(dāng)施加電流時(shí)，研究人員的手指伸直一點(diǎn)，然后當(dāng)熱塑性塑料冷卻和硬化時(shí)，紙張就會(huì)恢復(fù)到更彎曲的默認(rèn)形狀，從而抓住物體。當(dāng)沒(méi)有熱源時(shí)，它會(huì)回到默認(rèn)狀態(tài)。幫助研發(fā)該系統(tǒng)的機(jī)器人設(shè)計(jì)師說(shuō)：“基本上來(lái)說(shuō)，它會(huì)變得更硬，并且，由于形狀記憶效應(yīng)，它會(huì)再把紙拉起來(lái)。”
研究人員還可以修改系統(tǒng)以響應(yīng)人的觸摸。手指將改變微控制器檢測(cè)到的電路電容。使用像這樣的觸敏致動(dòng)器，如果受到干擾，“機(jī)械植物”可以自行折疊，就像自然界中的含羞草一樣。這個(gè)團(tuán)隊(duì)還制作了一盞燈，當(dāng)它的垂直紙張支持變形時(shí)，它可以通過(guò)觸摸來(lái)打開(kāi)并改變形狀。
不過(guò)，恢復(fù)到默認(rèn)形狀并不會(huì)特別快。一旦移除電熱源，熱塑性塑料必須進(jìn)行空氣冷卻以使其變硬并呈現(xiàn)固定形狀。因此，并不是熱塑性塑料的3D打印“墨水”，它可能是多孔的。研究人員說(shuō)：“你可以想象到，如果它是多孔的，空氣就可以更快地進(jìn)出。”
當(dāng)然，另一個(gè)缺點(diǎn)是紙張不是最堅(jiān)硬的材料。它還有一個(gè)令人討厭的特點(diǎn)：易著火，這可能意味著紙張制動(dòng)器在制造機(jī)器人方面不會(huì)發(fā)揮太大作用。
但是，它們能與人類(lèi)更好地相處。而且它們?cè)谌魏吻闆r下都非常便宜。
卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的研究人員已研發(fā)出了一種看似簡(jiǎn)單的制動(dòng)器（用于機(jī)器人移動(dòng)的電機(jī)的特殊術(shù)語(yǔ)）。這個(gè)制動(dòng)器是由導(dǎo)電的3D打印材料和紙制成。從涂有油墨的材料導(dǎo)上電，然后使其變形，從而產(chǎn)生平穩(wěn)的動(dòng)作。當(dāng)然，這肯定不是最堅(jiān)硬的制動(dòng)器，但是紙做的制動(dòng)器也能很好地在機(jī)器人領(lǐng)域開(kāi)辟出自己的一片天。
訣竅就是聚乳酸（也稱聚丙交酯），它是一種提供形狀記憶的熱塑性塑料。與攜帶電流的石墨烯相結(jié)合，從而制成3D打印的“墨水”。當(dāng)打印機(jī)在紙上留下墨水后，研究人員將紙放入160華氏度（71.11攝氏度）的烤箱中。當(dāng)他們把紙拿出來(lái)后，可以將其彎曲成他們希望材料在紙張靜止時(shí)“記住”的默認(rèn)形狀。
當(dāng)研究人員施加電力時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生熱量，從而激活熱塑性塑料并使其軟化。隨著熱塑性塑料現(xiàn)在更具有延展性，紙張的自然硬度會(huì)使其變得平坦。因此，當(dāng)施加電流時(shí)，研究人員的手指伸直一點(diǎn)，然后當(dāng)熱塑性塑料冷卻和硬化時(shí)，紙張就會(huì)恢復(fù)到更彎曲的默認(rèn)形狀，從而抓住物體。當(dāng)沒(méi)有熱源時(shí)，它會(huì)回到默認(rèn)狀態(tài)。幫助研發(fā)該系統(tǒng)的機(jī)器人設(shè)計(jì)師說(shuō)：“基本上來(lái)說(shuō)，它會(huì)變得更硬，并且，由于形狀記憶效應(yīng)，它會(huì)再把紙拉起來(lái)。”
研究人員還可以修改系統(tǒng)以響應(yīng)人的觸摸。手指將改變微控制器檢測(cè)到的電路電容。使用像這樣的觸敏致動(dòng)器，如果受到干擾，“機(jī)械植物”可以自行折疊，就像自然界中的含羞草一樣。這個(gè)團(tuán)隊(duì)還制作了一盞燈，當(dāng)它的垂直紙張支持變形時(shí)，它可以通過(guò)觸摸來(lái)打開(kāi)并改變形狀。
不過(guò)，恢復(fù)到默認(rèn)形狀并不會(huì)特別快。一旦移除電熱源，熱塑性塑料必須進(jìn)行空氣冷卻以使其變硬并呈現(xiàn)固定形狀。因此，并不是熱塑性塑料的3D打印“墨水”，它可能是多孔的。研究人員說(shuō)：“你可以想象到，如果它是多孔的，空氣就可以更快地進(jìn)出。”
當(dāng)然，另一個(gè)缺點(diǎn)是紙張不是最堅(jiān)硬的材料。它還有一個(gè)令人討厭的特點(diǎn)：易著火，這可能意味著紙張制動(dòng)器在制造機(jī)器人方面不會(huì)發(fā)揮太大作用。
但是，它們能與人類(lèi)更好地相處。而且它們?cè)谌魏吻闆r下都非常便宜。
相關(guān)標(biāo)簽
新聞分享