卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的研究人員利用3D打印技術(shù)制造伸縮式結(jié)構(gòu)，可以彎曲和扭轉(zhuǎn)。他們的新技術(shù)被用于創(chuàng)建可折疊的機(jī)器人形狀像蜥蜴和章魚(yú)。你可能以前看到過(guò)望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)，無(wú)論是液壓設(shè)備、兒童玩具這些似乎是完全不同的項(xiàng)目，但它們都有一個(gè)共同點(diǎn)：直線性。

　　傳統(tǒng)上，伸縮式結(jié)構(gòu)是筆直的。由于每個(gè)部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，緊貼在旁邊，這是簡(jiǎn)單的讓每個(gè)截面形狀大致相同，而不是將曲折。但卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的研究人員想改變一點(diǎn)，因此進(jìn)行了一項(xiàng)研究，為彎曲伸縮結(jié)構(gòu)。使用3D打印幫助他們制造原型，團(tuán)隊(duì)能夠創(chuàng)造一些奇怪和奇妙的物體。　　

　　工具迄今已被用來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)彈出式帳篷，以及伸縮機(jī)械蜥蜴和章魚(yú)。“伸縮機(jī)構(gòu)對(duì)于設(shè)計(jì)可展開(kāi)結(jié)構(gòu)是有用的，”卡耐基梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)助理教授KeenanCrane說(shuō)。“它們可以折疊成非常小的卷，當(dāng)你需要它們的時(shí)候，它們很容易擴(kuò)展。”通過(guò)創(chuàng)建嵌套塊圓形截面類(lèi)似水手的望遠(yuǎn)鏡，卡耐基-梅隆大學(xué)的研究者能夠讓個(gè)體彎曲段的旋轉(zhuǎn)，添加3D扭曲。該結(jié)構(gòu)可以通過(guò)添加連接器并將多個(gè)結(jié)構(gòu)連接在一起，從而生成更大的程序集。

　　在機(jī)器人學(xué)助理教授StelianCoros、計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)的博士生ChristopherYu的幫助下，他就可以使用的3D打印制造伸縮結(jié)構(gòu)的原型。在一篇名為《伸縮結(jié)構(gòu)的計(jì)算設(shè)計(jì)》的研究論文中，團(tuán)隊(duì)解釋了如何使用“基本消費(fèi)水平FDM3D打印，來(lái)制造復(fù)雜的扭曲的設(shè)計(jì),利用FDM三維打印機(jī)制作帳篷狀方艙、可重構(gòu)臂和多個(gè)分支關(guān)節(jié)。該團(tuán)隊(duì)還設(shè)計(jì)了幾個(gè)只使用模擬軟件進(jìn)行數(shù)字觀看的概念設(shè)計(jì)。這些設(shè)計(jì)利用了類(lèi)似蜥蜴和其他動(dòng)物的形狀。

　　研究人員相信這些伸縮式結(jié)構(gòu)也可以在更好的3D打印設(shè)備的幫助下得以使用。在這些模型中，“相對(duì)較小的壁厚可能需要比FDM更復(fù)雜的制造技術(shù)”，他們寫(xiě)道。這些可折疊機(jī)器人還有一個(gè)有用的應(yīng)用就是搜索和營(yíng)救任務(wù)。為了證明這一潛力，研究人員建立了一個(gè)機(jī)器人手臂和爪子，可以從一個(gè)緊湊的圓筒延伸，越過(guò)障礙物到達(dá)目標(biāo)。

　　研究人員將于本周在洛杉磯的計(jì)算機(jī)圖形和交互技術(shù)的SIGGRAPH會(huì)議展示他們的研究論文。