充氣致動器 使製作機器人如同黏貼紙一樣簡單

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建立一個機器人有多容易?其實沒有這麼簡單。那要如何輕鬆地打造一個機器人?東京大學及麻省理工大學的Ryuma Niiyama及同事們發現,如果我們嘗試著將可被印製和充氣的塑膠致動器裝在摺紙上,它的確就是那麼容易。

我們在去年8月討論了這些“袋狀馬達”,這些機器人擁有可被印製的潛力。

該驅動器的製作,是由一個像是3軸CNC加裝烙鐵棒的客製結構印製出來。可加熱桿在兩片熱塑性袋上畫出形狀,留下環環相扣的充氣袋圖案,你的驅動器就完成了。將管子與單端開放的注射驅動器相連,讓使用者能夠執行充氣和放氣。

為了解這樣的研究對於完全沒有操作機器經驗的使用者的執行情況為何,研究人員建立了一個用戶端研究:

在博物館舉行兩輪90分鐘的摺紙工作坊的活動,研究孩子與黏著致動器的互動。在每一輪活動中都有20名與會者,且都由父母陪同。老師演示了如何摺紙模型和使用黏性致動器。而參與者被要求自行創作。

我們觀察到,一個簡單的摺紙與致動器的結合,就可以產生不同的結果。下圖顯示的是活動中完成的摺紙。其中一位參與者表示,“這種致動器是非常有趣的,並且隨摺紙方式變化,會有不同的挑戰”:粘著驅動器使本已複雜的藝術摺紙增加了更多的挑戰。致動器對摺紙藝術來說甚至是開發了另一個新的層級,正如一位與會者提到:“我非常喜歡它。它為我所愛的藝術,拓展了一個全新的層面。”

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如果這些袋型驅動器能擴大尺寸,我們也對於如何將它們應用在家庭環境中很感興趣。任何人只要有一個3D列印機,都可以在幾分鐘內做出他們想要的任何規格的袋型致動器:也許你想讓廚房為拿取零食的機器人自動開啟或關閉。或者,也許你的衣服折疊機器人需要幫忙打開抽屜。唯一潛在的問題是找到驅動這些裝置的壓縮空氣。