近日，中國(guó)的研究人員受到孩子們常玩的折紙的啟發(fā)，使他們走向了更復(fù)雜的機(jī)器人技術(shù)——3D打印折紙機(jī)器人。在這項(xiàng)研究中心，研究人員試圖將材料編程到機(jī)器人系統(tǒng)中。這也就意味著，不僅要檢查3D可可打印性，還要檢查可折疊性和所需的機(jī)械性能。

△將折紙模型轉(zhuǎn)換為完全可編程的機(jī)器人系統(tǒng)的流程圖
“由于折紙藝術(shù)的可折疊性，可展開性，靈活性，無標(biāo)度的幾何形狀及可編程的重新配置，也被眾多科學(xué)家視為靈感來源。”研究人員說道。
該團(tuán)隊(duì)從可折疊的折紙彈簧開始，研究探索折疊的幾何形狀的屬性，*終研發(fā)出超材料，可以折疊，可以完成爬行行為。

△折紙啟發(fā)的彈簧超材料及其彈性。
可折疊彈簧靈感來源于一個(gè)折疊并扭曲成均勻直角三角形的矩形紙。

△紙彈簧的幾何形狀從折痕變?yōu)槁菪?br/>研究人員解釋說“從俯視圖來看，紙彈簧展開時(shí)，彈簧的寬度呈螺旋形收縮，風(fēng)扇之間的重疊區(qū)域增大，直到*后完全重疊。”

△可折疊紙彈簧的內(nèi)在特質(zhì)機(jī)制：＃1-＃2：高度可逆的可壓縮性，＃2-＃3：在橫向壓縮和縱向拉伸性之間具有良好的可切換性，以及＃4：曲線部署。

△折紙啟發(fā)的彈簧超材料的數(shù)字制作流程圖。
使用特別定制的3D打印機(jī)，完全可以數(shù)字化折紙風(fēng)格的彈簧超材料。“能創(chuàng)造出一種柔軟的抓手，可以拾取形狀不規(guī)則的物體，3D打印、完全是可以完成的”研究人員說。

△具有高度可逆的可壓縮臂的全軟機(jī)械手：（a）具有三指抓具的全軟機(jī)械手。（b）拾取并放置紙箱。（c）拾起并放置一個(gè)塑料袋
該團(tuán)隊(duì)采用3D打印技術(shù)，克服了有關(guān)可打印性，可折疊性以及更好的耐損傷性的障礙。成功制造了兩種類型的軟機(jī)器人，包括它們的“爬行機(jī)器人”。

△一種蠕動(dòng)爬行機(jī)器人，具有由曲線展開引起的波動(dòng)運(yùn)動(dòng)。（a）完全壓縮狀態(tài)；（b）伸長(zhǎng)狀態(tài)；（c）完全曲線展開；（d）開始?jí)嚎s；（e）壓縮狀態(tài)；和（e）完全壓縮狀態(tài)
隨著3D打印技術(shù)的不斷深入研究，通過數(shù)字制造等更先進(jìn)的技術(shù)，制造仿生軟機(jī)器人成為可能。大家可在下方留言，發(fā)布你對(duì)于3D打印的看法與期待！