在機(jī)器人制造等領(lǐng)域，3D打印的優(yōu)勢(shì)在于能夠即時(shí)打印所需零件，這也成為該技術(shù)受到關(guān)注的原因之一。瑞典某大學(xué)的一組研究人員基于3D打印技術(shù)開(kāi)發(fā)了一套用于微型機(jī)器人的微執(zhí)行器。其促動(dòng)器包含了一種全新的聚合物EAP，該聚合物在打印后在存在電荷的情況下會(huì)改變形狀，從而賦予其行動(dòng)功能，為軟機(jī)器人的零件制造提供了新的可能。

最小的3D打印衛(wèi)星機(jī)器人

雖然3D打印的軟機(jī)器人通常僅限于厘米或毫米級(jí)，但特殊的開(kāi)發(fā)技術(shù)允許研究人員將其驅(qū)動(dòng)機(jī)制縮小到微米范圍，達(dá)到厚度僅為20微米的水平。他們聲稱自己的定制機(jī)器具有多功能性和可擴(kuò)展性，并希望借助以前看不見(jiàn)的復(fù)雜衛(wèi)星機(jī)器人來(lái)“擴(kuò)大軟機(jī)器人的范圍”。

作為許多軟機(jī)器人設(shè)備背后的驅(qū)動(dòng)力，EAP技術(shù)（電活性聚合物）能夠?yàn)闄C(jī)器人帶來(lái)如同肌肉收縮一般的動(dòng)力，然而縮小EAP執(zhí)行器的尺寸也會(huì)遇到很多挑戰(zhàn)，這使研究人員很難將它們與當(dāng)前市場(chǎng)和技術(shù)集成。

研究人員定制的3D打印機(jī)

因此研究的第一階段就是構(gòu)建打印機(jī)，3D打印設(shè)備以三軸可編程CNC工作臺(tái)為基礎(chǔ)，并配備了高精度的流體分配系統(tǒng)。該團(tuán)隊(duì)首先使用市售的載玻片作為構(gòu)建板，之后將一層可紫外線固化的聚氨酯丙烯酸酯凝膠分配到導(dǎo)電層上。凝膠將繼續(xù)形成微致動(dòng)器的“身體和手臂”。凝膠在紫外光下完全固化后，便可以提取一層EAP材料。

低至1V也可驅(qū)動(dòng)設(shè)備

研究人員發(fā)現(xiàn)，與其他3D打印方法相比，他們可以以最低1V的電壓驅(qū)動(dòng)設(shè)備?？茖W(xué)家認(rèn)為，他們的工作顯示出通過(guò)3D打印技術(shù)將低成本微型機(jī)器人小型化的巨大潛力。