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您需要怎么做才能將一張紙變成可以運行和移動的機器人?

您需要怎么做才能將一張紙變成可以運行和移動的機器人?大概每個人都已經(jīng)想到了,把它折疊起來!它看起來像普通的塑料片,可以自動折疊并“變形”。只需4分鐘即可進入運行中的機器人。
這不是魔術(shù)。哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院的研究人員對此進行了展示。
美妙的一幕。它可以像變形金剛一樣自行折疊和行走,它又小又強大,可以參與救生!哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院已多次合作開發(fā)各種折紙機器人,如下所示:或如此:可以看出,古老的折紙藝術(shù)對這些科學(xué)家有多大吸引力。
這種自動折疊機器人的研究已經(jīng)發(fā)表在“科學(xué)”雜志上。機器人每次轉(zhuǎn)換僅需4分鐘即可完成最終的更改狀態(tài),并且不需要人工。
電池通電后,每秒可以達到5厘米??焖倥佬?,并可以實現(xiàn)自動轉(zhuǎn)向。
研究人員說,折紙機器人檢測密閉空間的能力特別出色。它可以平穩(wěn)地穿過狹窄的縫隙或隧道,并進入災(zāi)區(qū)倒塌的建筑物,以執(zhí)行搜索和救援任務(wù),然后再轉(zhuǎn)換為完整大小。
自動折疊的奧秘:形狀記憶復(fù)合機器人由五層激光材料制成,包括最外面的兩種塑料,內(nèi)部的兩張紙,以及在中間層帶有銅電路的形狀記憶復(fù)合材料。酰亞胺這種類似三明治的方法可以在要連接的位置使用激光切割。
當(dāng)嵌入式銅電路被加熱時,它們周圍的形狀記憶聚合物將收縮。根據(jù)切割的位置和方法,這種收縮可使折疊角度達到120度,并且所有可折疊部分都可以自由地反復(fù)彎曲。
折紙結(jié)構(gòu)的設(shè)計和組裝機器人的材料并不罕見。它們也可以在玩具商店購買,價格僅為100美元。
困難的部分是折紙結(jié)構(gòu)(由計算機程序完成)和分層結(jié)構(gòu)的設(shè)計,這需要大量工作(印刷)。 ,粘接,激光切割等),并且需要手動安裝電動機,電池和某些電子組件,因此一系列步驟大約需要2個小時。
復(fù)合材料完成后,最后的組裝步驟使用3D打印的電動機安裝座和一些螺釘將電池,電動機和微控制器組裝到機器人上。微控制器負責(zé)在正確的時間通過一系列嵌入式電阻走線發(fā)送電流。
為了確保折疊過程以正確的順序進行。為了實現(xiàn)正確的設(shè)計,研究人員對機器人的結(jié)構(gòu)進行了40多次迭代。
總體而言,使用該技術(shù)創(chuàng)建結(jié)構(gòu)褶皺的成功率約為97%。研究人員試圖制造三臺機器人,但只有一臺成功,這要求該機器人的折疊精度很高。
在測試中,折紙機器人在微處理器和小型發(fā)動機的控制下,外部熱敏聚合物被加熱并折疊。在沒有人力的情況下,它可以從扁平狀態(tài)變?yōu)樗淖銠C器人,每秒可以使用一次。
它以5.4厘米(每秒0.43體長)的速度行走,并以每秒約320度的速度旋轉(zhuǎn)。可變形技術(shù)在未來將是快速而廉價的。
哈佛大學(xué)的機器人專家,機器人學(xué)的資深作者羅伯·伍德(Rob Wood)表示,折紙機器人最終將成為可變形的技術(shù),例如3D打印,因為用于制造此類機器人的所有材料都是現(xiàn)成的,并且可以設(shè)計出不同的形狀而僅需要諸如此類的工具。作為激光切割機,建筑機器人將變得便宜又快速。
這種簡單,靈活和快速的設(shè)計方法類似于3D打印技術(shù)。非常適合100到1000種產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。
它比傳統(tǒng)的制造方法快。您可以去商店并使用特殊設(shè)備制作您想要的東西。
機器人。
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