受到日本折紙藝術(shù)的啟發(fā)，麻省理工學(xué)院（MIT）的研究人員使用新的算法和電子元件制造出了一個(gè)特殊的可3D打印機(jī)器人，這個(gè)機(jī)器人在受熱后可自我組裝。 

    本周末在香港舉行了2014年IEEE機(jī)器人與自動(dòng)化國(guó)際會(huì)議。MIT計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能實(shí)驗(yàn)室（CSAIL）主任Daniela Rus教授將會(huì)介紹這臺(tái)用全新思路開發(fā)的可3D打印機(jī)器人，她將其稱為可烘烤機(jī)器人（Bakeable robots）。 

    開發(fā)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)制造出來(lái)這臺(tái)機(jī)器人的一些組件，這些組建在加熱時(shí)，會(huì)自動(dòng)折疊成三維結(jié)構(gòu)。研究人員們將會(huì)在IEEE的會(huì)議上說(shuō)明如何使用激光切割的可自我折疊的材料和各種的電阻器、電感器和電容器的等電子元件在受熱時(shí)自我組成功能組件。 

    “我們有一個(gè)關(guān)于硬件編譯器的大夢(mèng)想，您可以在這上面進(jìn)行編程。我希望能有一個(gè)機(jī)器人可以與我的貓一起玩，或者一個(gè)會(huì)擦地板的機(jī)器人。經(jīng)過(guò)類似的編程，您可以制造出一個(gè)能自動(dòng)完成特殊任務(wù)的工作設(shè)備。” Rus在一份聲明中說(shuō)。 

    “到目前為止，我們已經(jīng)解決了一些子系統(tǒng)中的問(wèn)題，比如其中一個(gè)系統(tǒng)，您只需在一端輸入一張圖片，在另一端就能根據(jù)這個(gè)圖片生成實(shí)物。” 

左側(cè)圖像顯示了可自我折疊片的平板，而右圖像顯示了自我折疊成人形的形狀。圖片：麻省理工學(xué)院

    材料的自動(dòng)折疊

    研究團(tuán)隊(duì)成員Shuhei Miyashita解釋他們?nèi)绾问褂眯录夹g(shù)來(lái)精確地控制加熱板的折疊角度。據(jù)天 工社了解，他們用兩層聚酯膜夾著中間的一塊PVC板，聚酯膜上布滿著大大小小的裂縫，在加熱時(shí)PVC收縮，同時(shí)聚酯膜上的縫隙閉合，使得PVC發(fā)生變形。研究人員就控制這種形變，使其形成特定的3D結(jié)構(gòu)。原理說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)單，但要精確控制PVC的形變卻非常復(fù)雜，研究人員需要精確設(shè)定聚酯膜上裂縫的結(jié)構(gòu)，以便其可控地形成正確的幾何結(jié)構(gòu)。

    電子器件的自動(dòng)折疊

    研究人員同時(shí)也描述了他們?nèi)绾卧阡X材上涂覆聚酯膜以創(chuàng)建可折疊的電子器件。Miyashita親手設(shè)計(jì)了這些組件，因?yàn)椴粌H需要預(yù)先設(shè)定它們的幾何形狀，還要考慮如何在其折疊后具備所需要的功能。

Miyashita設(shè)計(jì)的傳感器看起來(lái)有點(diǎn)像一個(gè)小手風(fēng)琴。這個(gè)“手風(fēng)琴”的每個(gè)褶上包含一個(gè)單獨(dú)的電阻器，而且當(dāng)折疊部分的壓縮時(shí)，總電阻成比例變化。

    致動(dòng)器——這是一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人移動(dòng)的器件——是一組可折疊的線圈，可以通過(guò)電流進(jìn)行磁化來(lái)擴(kuò)充。開發(fā)團(tuán)隊(duì)用涂覆了聚酯層的銅線來(lái)做這種制動(dòng)器。