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2021/07/29
除了擊敗超級馬里奧兄弟，3D列印的軟機器人還有何看家本領？
有研究人員使用3D列印的技術，開發了一種能夠打遊戲的軟機器人手，並由氣壓驅動運動，這雙像人手一樣柔軟的軟機器人手，是通過什麼技術來擊敗超級馬里奧兄弟？
機器人是數位製造中的夯科技之一，本文介紹的這款僅有3指的軟機器人手，採用Stratasys PolyJet的列印技術，具有完全集成的流體通路，因此機器運動是由氣壓驅動，而非常見的電力驅動。研究人員利用電子遊戲的精確性和目標導向性來評估機器人手的性能，目前，3D列印軟機器人已經擊敗了超級馬里奧兄弟的第一關。
3D列印的軟機器人手
什麼是軟機器人？
顧名思義，軟機器人是一款具備柔軟結構的機器人，擁有可塑性和可變形性，通常使用橡膠或矽膠等柔性材料製造，並已在醫療和數位製造中應用多年。由於這種軟機器人能夠圍繞複雜的結構進行塑形和擴展，因此軟機器人可以植入人體，而且幾乎沒有組織損傷的風險，所以成為手術工具、藥物輸送裝置和定製義肢等重要的研究領域。此外，它們還能應用於大批量的生產設施中，因此也愈來愈多的公司正在生產線上採用軟機器人的抓手。
這種特殊類型的機器人，使用水或空氣等流體來提供動力，而軟機器人相對容易地伸展、充氣、放氣，所以它們具備固有的適應性，可以圍繞複雜且精緻的物體進行改造。其實，軟機器人實驗在3D列印的技術領域中也很普遍。有哈佛大學的研究人員受獨特的刺尾魚啟發，3D列印出一群柔軟的機器魚Bluebots，它們能夠在沒有Wi-Fi或GPS的幫助下，以複雜的模式游泳。Bluebots具有4個用於精確導航的鰭，以及一個LED和攝影機系統，使它們能夠在不發生碰撞的情況下成群結隊的游泳。
研究團隊使用3D列印的機器人手玩超級馬里奧兄弟
3D列印集成流體通路
流體通路是這款3D列印機器人最獨特的設計，也是研究人員能夠控制機器人手指的方法。軟機器人不像傳統的電子微芯片，使用半導體晶體管來發出開關的信號，而是利用每個機器手指中的壓力感測器，經由氣壓控制運動，機器人手可以感應空氣的壓力類型，從而決定它的行為模式。
例如，當沒有壓力時，機器手指不會被激活；當低壓時，只有第一根機器手指被激活；在中壓下，機器中指會被激活；在高壓下，最後一根機器手指會被激活。通過對不同的氣壓組合進行編程，研究團隊能夠在NES控制器上穿越 World 1-1，並避開所有的Goombas，使馬里奧登上旗桿。
用於控制機器手指的流體通路
這款3D列印軟機器人手，從娛樂性到實用性都兼顧到了，正正彰顯了科技本身帶來的多元化功能，你有別的Idea嗎？歡迎來DiMan的FB、IG留言討論你的想法喔！
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