三维打印材料能感知自身运动

美国研究人员开发了一种3D打印材料的方法，这种材料具有可调的机械属性，可以感知它们如何移动并与环境相互作用研究人员可以通过仅使用一种材料并在3D打印机上运行一次来创建这些传感结构这项发表在《科学进展》上的技术，有朝一日可以用来制造嵌入传感器的柔性机器人，让机器人知道自己的姿势和动作

麻省理工学院的研究人员使用3D打印将充气通道直接集成到形成网格的柱子中当结构被移动或挤压时，通道会变形，内部的空气量也会发生变化研究人员可以使用现成的压力传感器来测量相应的压力变化，从而提供材料如何变形的反馈因为通道集成在材料中，所以这种流体传感器比放置在结构外部的传感器更精确

研究人员使用数字光处理3D打印将通道整合到结构中这种方法是将图像投射到湿润的树脂上，光照射的区域逐渐固化成精确的形状，最后将图像结构从树脂池中拉出可是，伴随着过程的继续，粘性树脂经常掉落并卡在通道中研究人员必须使用压缩空气，真空和复杂清洁的混合物，在树脂固化前快速去除多余的树脂

通过这个过程，他们创造了几个网格结构，并展示了当结构受到挤压和弯曲时，充气通道如何产生清晰的反馈在这些结果的基础上，他们还将传感器集成到为移动柔性机器人开发的新材料手动剪切胀流型体中HSA可以同时扭转和拉伸，可以用作灵活的机器人致动器

研究人员3D打印了一个具有柔性的机器人，它可以进行各种运动，包括弯曲，扭曲和拉伸他们让机器人完成了超过18个小时的一系列动作，并利用传感器数据训练了一个可以准确预测机器人动作的神经网络

研究人员表示，使用连续的类皮肤传感器来感知柔性机器人一直是该领域的一大挑战这种新方法为柔性机器人提供了精确的本体感知能力，并为其通过触摸探索世界打开了大门

这项研究的想法是，工程师可以使用任何3D可打印的材料，通过简单的方法获得所谓的结构感应——只要调整材料，人们就可以同时将运动，感知和结构结合在一起这也意味着，除了机器人领域，这项成果还可以完善极限运动的黑科技装备，比如具有内部结构感知功能的运动头盔，可以提高碰撞反馈的准确性，提高佩戴者的安全性，或者可穿戴智能跑鞋，可以提供运动员双脚着地冲击的准确反馈

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