可编程晶格结构印刷了许多生物组织

7月20日，北京科学技术日报（记者Zhang Menganran）瑞士Eth Lausanne团队已开发了3D印刷可编程的可编程客厅结构。该结果已发表在《科学进展》的最新一期，为Bionic Bionic Robot的Bionic Robot的新道路开辟了一条新的道路。从本质上讲，动物的复杂运动取决于软组织和硬组织之间的协同作用。例如，猎豹的高速运行，蛇的柔性爬行以及人手的细握，不能与肌肉，肌腱，韧带和骨骼之间的无缝协调分开。这些组织一起提供了运动所需的能量，准确性和运动范围。但是，差异的复制 - 机器人技术领域的生物组织已成为一个主要挑战。目前，尽管多物质3D打印技术可以在一定程度上模仿生物组织的多样性，但此过程对控制的控制有限承载负载的紧密度和容量，在整个结构中很难实现持续的调节。此时开发的新的可编程晶格结构成功地将生物组织的差异与机器人的准确控制结合在一起。客厅由简单的气泡材料组成，其主装置可以以不同的形状和位置进行编程。每个单元都有超过一百万个可能的调整，可以组合使用，从而导致几何差异。该团队使用这项技术创建了仿生大象机器人。它具有柔软且可扭曲的躯干，还有更困难的子弹，膝盖和脚结构，它们显示出高度的灵活性和结构稳定性。晶格结构的核心在于两种主要类型的细胞：以身体为中心的立方单元和X-Cube单元。当它们用于打印3D“机器人组织”时，它们可以显示出不同的刚度，变形功能分别和负载属性，并支持无尽的组合。例如，由4个叠加单元组成的晶格立方体可以产生近400万个调整，而5个单元可以产生超过7500万个调整。这种能力特别适合模仿肌肉器官（例如大象犀牛）的复杂结构。在大象机器人模型中，这种双重编程函数是为大象躯干的复杂运动提供 - 重新复制，同时还保持零件之间的平滑过渡。它为未来的机器人研究提供了广泛的空间。晶格结构的强度重量比例很高，类似于蜂窝结构，并且可以创建一个轻巧有效的机器人。它的开放泡沫设计也适合移动到液体气氛中，为结构提供更智能的结构。 [总编辑圈]本质上，许多生物通过巧妙地结合结构和弹性，实现了出色的运动，灵活性和生存泡沫组织。这些生物学策略激发了仿生机器人的设计。但是，传统机器人受驱动NG材料的硬度和方法的限制，这使得很难模仿天然生物的“硬度和柔软性”特性。因此，我们在许多情况下看到的机器人很困难，“坚硬和柔软”的机器人非常罕见。大多数新的研究结果都使用3D印刷中的常见泡沫材料，可以通过不同的生物组织进行编程，并为开发“硬和软”一起开发的仿生机器人提供了解决方案。