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机器人的类型和智慧越来越超出我们的想象。大多数时候，新机器人就像科幻电影一样。阿尔法狗的智力和学习能力。谷歌的平衡机器人，以及今天的水中折叠机器人...

将柔软的机器人扔进热水中，它可以自己折叠| |ICRA2017

将柔软的机器人扔进热水中，它可以自己折叠| |ICRA2017

为了展示一种制造兼容可控机器人结构的新方法，研究人员已经建立了一个兔子、金枪鱼和海星的三维模型，它们可以独立折叠。浸泡在热水中后，这些结构会从扁平状折叠起来。

在过去的几年里，越来越多的人开始关注具有自建功能的机器人。当你需要制造高精度机器人时，这个功能会非常有用。你会发现今天许多机器人都是软件和兼容的。当然，我们可能认为软机器人适用于3D打印，但实际上，它们通常由高度可变形的材料制成，这可以通过它们自身的行为改变来代替特殊的模具。当然，模具既乏味又烦人。

CynthiaSung曾经是麻省理工学院丹尼拉鲁斯团队的成员，现在是宾夕法尼亚大学的教授。周二，在国际机器人和自动化会议(ICRA)上，他展示了一种制造兼容可控机器人结构的新方法，他称之为附加自折叠技术。受折纸手工的启发，这项技术可以用2D材料制作出具有自动折叠功能的三维形状。你需要做的就是把它们放进热水里。

基本上，你需要先设计一个物体的三维模型，然后用软件把物体转换成许多不同的层，每一层都需要与相应的上层和下层相连接，但是需要有一个折叠的襟翼。一旦你准备好所有的设计，你可以用乙烯切割机把它们印在聚酯薄膜和聚氯乙烯的“三明治”上。

在折叠之前，你可能得到的第一件东西是一条细长的带子，上面有你想要创建的三维物体的横截面。然而，一旦你把它放入接近沸腾的热水，聚氯乙烯(聚氯乙烯)将被加热，然后每个部分将收缩，然后它将只需要几秒钟就成为一个预设的形状。

不仅如此，该软件还具有另一种功能，可以给设计对象添加一种所谓的“对抗”(使用与钓鱼线相同的原材料)。其效果是，当一侧被挤压时，另一侧将被反弹，从而形成一条受控曲线。

这些研究人员使用一种能够增加自身折叠功能的解决方案，创建了一个完整的海星模型(见下图)，该模型具有由伺服电机控制的腱，并允许它执行不同的云(见下图b-g)。

研究人员也可以利用这项技术来设计和制造一个非常复杂的机器人海星。在其五条腿(或前五个笔画)中，每条腿都使用四个螺丝来驱动二维云。制作每个海星的腿只需要大约50分钟。你真的不需要考虑太多它的运动范围。通过组合腱，所有的腿可以由六个转向机控制顺时针或逆时针弯曲，同时组合中的两个或三个腿可以向上或向下弯曲。此时，您是否想到了另一个用例场景？是的。如果这个解决方案应用于一个五指机械手，而不是设计一个海星，它将会比那个更有用。

有了这个解决方案，制造相对复杂的机器人，特别是当你需要制造一些有重量和体积限制的机器人时(例如，制造一些在太空旅行和行星探测条件下使用的机器人)，整体制造速度会变得更快更简单。你所要做的就是携带一些材料和刀具，然后设计你需要的机器人。你甚至可以“展平”它们，并在需要时立即打印出来。

当然，整个过程中最耗时的部分可能是处理肌腱部分，这可能需要劳动力，并占用大约一半的制造时间。然而，研究人员正在探索在制造过程中嵌入肌腱的解决方案。虽然这种方法可能会使整个过程有点复杂，但它可以显著提高整体制造速度。

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