适用于软机器人应用程序的3D打印张力结构

Tensegrity是一种设计原则，艺术家，建筑师和工程师经常将其应用于建造各种结构，包括雕塑，框架和建筑物。该原理从本质上描述了当结构通过普遍的张力保持其稳定性时发生的动力学。

在过去的几十年中，研究人员收集到的证据表明，张力是自然界中的一项重要设计原则，因为它适用于许多生物系统，包括身体，器官，细胞和分子。因此，张力结构对于开发受生物启发的机器人也很有价值，因为它可以创建与在生物体中观察到的系统非常相似的系统。

韩国蔚山国立科学技术研究院的研究人员最近使用3-D打印技术为软机器人应用创建了一个基于张力的可编程结构。这种结构已在robotics.sciencemag.org/content/5/45/eaay9024“>科学机器人杂志上发表的论文中提出，采用了一种简单有效的方法，结合了3D打印，智能材料和策略的使用被称为牺牲成型。

进行这项研究的研究人员之一吉Ji云(JiyunKim)对TechXplore表示：“软机器人需要与传统的刚性机器人不同的独特的形态和力学，因为它们的材料和变形机制在各种规模上都是不同的。”“因此，结构方法对于设计软机整体结构的独特和异常形态和力学的可编程系统设计至关重要。在这项工作中，我们提出了一种新颖且先进的结构设计方法，采用'张力'来提供为开发具有各种形态和力学特性的软机器人体系结构提供了充足的设计空间。”

在过去的几年中，Kim一直在进行广泛的研究，以探索智能材料的潜力。在学习期间，她观察到这些材料的程序化响应很大程度上取决于它们的固有特性。这种依赖性可能会严重限制其可扩展性和对软机器人系统开发的适用性。

基于这种观察，Kim试图确定新的结构方法，这些方法可能会增加基于软材料的智能系统的系统复杂性和功能多样性。她研究了包括折纸在内的几种结构原理的潜力，但发现这些方法大多数都无法创建具有复杂形状和机械性能的3-D结构。

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