瑞士洛桑联邦理工学院团队开发出一种3D打印的可编程晶格结构,能够使用单一泡沫材料打印出多种生物组织,从柔软的肌肉到坚硬的骨骼均可实现。这一成果发表在最新一期《科学进展》杂志上,为仿生机器人设计开辟了全新路径。
自然界中,动物的复杂运动依赖于软硬组织的协同作用。例如猎豹的高速奔跑、蛇的灵活爬行,以及人类手部的精细抓握,都离不开肌肉、肌腱、韧带与骨骼之间的无缝配合。这些组织共同提供了运动所需的能量、精确度和活动范围。然而,在机器人领域复制这种生物组织的多样性一直是一项巨大挑战。
目前,多材料3D打印技术虽然能够在一定程度上模拟生物组织的多样性,但这种方法在控制刚度和承重能力方面存在局限,难以在整个结构中实现连续调控。此次开发的新型可编程晶格结构,成功将生物组织的多样性与机器人的精确控制相结合。
该晶格由一种简单的泡沫材料构成,其基本单元可以被编程为多种形状和位置。每个单元拥有超过100万种可能的配置,并且可以组合使用,从而产生几乎无限的几何变化。团队利用这种技术,制造了一个仿生大象机器人。它拥有柔软可扭曲的躯干,以及更加坚硬的髋关节、膝关节和足部结构,展现出高度的灵活性与结构的稳定性。
晶格结构的核心在于两种主要单元类型:体心立方单元和X-cube单元。当它们被用于3D打印“机器人组织”时,可以分别呈现出不同的刚度、变形能力和承重特性,并支持无限种组合方式。例如,一个由4个叠加单元组成的晶格立方体可产生约400万种配置,而5个单元则可产生超过7500万种配置。
这种能力特别适用于模仿象鼻等肌肉器官的复杂结构。在大象机器人模型中,这种双重编程功能使得大象躯干的复杂动作得以再现,同时还可保持各部分之间的平滑过渡。
这为未来机器人研究提供了广阔空间。晶格结构具有优异的强度—重量比,类似于蜂窝结构,能够制造出轻便高效的机器人。其开放式泡沫设计也适合在流体环境中运动,赋予结构更多智能化功能。
瑞士洛桑联邦理工学院团队开发出一种3D打印的可编程晶格结构,能够使用单一泡沫材料打印出多种生物组织,从柔软的肌肉到坚硬的骨骼均可实现。这一成果发表在最新一期《科学进展》杂志上,为仿生机器人设计开辟了全新路径。
自然界中,动物的复杂运动依赖于软硬组织的协同作用。例如猎豹的高速奔跑、蛇的灵活爬行,以及人类手部的精细抓握,都离不开肌肉、肌腱、韧带与骨骼之间的无缝配合。这些组织共同提供了运动所需的能量、精确度和活动范围。然而,在机器人领域复制这种生物组织的多样性一直是一项巨大挑战。
目前,多材料3D打印技术虽然能够在一定程度上模拟生物组织的多样性,但这种方法在控制刚度和承重能力方面存在局限,难以在整个结构中实现连续调控。此次开发的新型可编程晶格结构,成功将生物组织的多样性与机器人的精确控制相结合。
该晶格由一种简单的泡沫材料构成,其基本单元可以被编程为多种形状和位置。每个单元拥有超过100万种可能的配置,并且可以组合使用,从而产生几乎无限的几何变化。团队利用这种技术,制造了一个仿生大象机器人。它拥有柔软可扭曲的躯干,以及更加坚硬的髋关节、膝关节和足部结构,展现出高度的灵活性与结构的稳定性。
晶格结构的核心在于两种主要单元类型:体心立方单元和X-cube单元。当它们被用于3D打印“机器人组织”时,可以分别呈现出不同的刚度、变形能力和承重特性,并支持无限种组合方式。例如,一个由4个叠加单元组成的晶格立方体可产生约400万种配置,而5个单元则可产生超过7500万种配置。
这种能力特别适用于模仿象鼻等肌肉器官的复杂结构。在大象机器人模型中,这种双重编程功能使得大象躯干的复杂动作得以再现,同时还可保持各部分之间的平滑过渡。
这为未来机器人研究提供了广阔空间。晶格结构具有优异的强度—重量比,类似于蜂窝结构,能够制造出轻便高效的机器人。其开放式泡沫设计也适合在流体环境中运动,赋予结构更多智能化功能。
3月18日,中国经济信息社(以下简称中经社)垂直领域数字化应用系统发布仪式在北京举行。在发布仪式上,锚定建设“国家级经济信息旗舰”的目标,中经社推出了八大数字化应用系统。中经社此次发布的行 21世纪经济报道记者王峰北京报道 近日,全球教育集团培生(NYSE:PSO)公布2023财年财报。2023财年,培生的销售额为36.74亿英镑(下同),同比下降4%,但基础销售额同比增长1%;调整后营业利润5.73亿,同 从手机到手表再到电动汽车,锂离子充电电池为众多设备提供动力。但随着消费者丢弃电子产品的增加,越来越多的锂可能会进入环境。研究人员在美国化学会2024年春季会议上展示的一项研究成果,描述了 xiaomi在3月21日正式发布了首款“潮流旗舰”定位的产品——xiaomiCivi 4 Pro。该机定位相较以前大幅升级,尤其是性能、影像、AI方面明显提高,这背后的大功臣之一就是第三代骁龙8s。xiaom 3月22日,中国互联网络信息中心(CNNIC)发布第53次《中国互联网络发展状况统计报告》(以下简称《报告》)。《报告》显示,截至2023年12月,我国网民规模达10.92亿人,较2022年12月新增网民2480万人,互联网 全球首台无细胞蛋白质合成生物反应器、全球首台全高温超导托卡马克装置(洪荒70)、64比特超导量子计算机研发与产业化项目、深海可燃冰探采重载作业机器人系统研制、载人电动复合翼垂直起降飞行 。本文链接:可编程晶格结构打印出多种生物组织http://www.sushuapos.com/show-2-13217-0.html
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