虽然花了10年多的时间,但真正的科学终于赶上了科幻小说中的钢铁侠变形外骨骼套装。
在今天发表的论文中科学的机器人杨百翰大学(Brigham Young University)的工程师详细介绍了一项新技术,该技术允许他们在结构的外部构建复杂的机制,而不占用表面下的任何实际空间。
这类新的机制,称为“可开发机制”,从可开发的表面上获取他们的名字,或者可以从平坦的构象中占用3D形状的材料,而不会撕裂或拉伸,就像一张纸或金属一样。它们居住在弯曲的表面(如,说,熨斗人的西装的武器)并且在部署时可以改变或变形,以满足独特的功能。不使用时,它们可以无缝地折叠回结构的表面。
“这些新发现可以建立与曲面集成的复杂机器,以非常紧凑,但可以部署和做复杂的任务,”BYU机械工程教授Larry Howell说。“它开辟了一个拥有更多功能的潜在设备的全新世界,但仍然非常紧凑。”
使超紧凑的机制是由于医疗,空间和军事行业的制造商越来越重要的事情,不断努力在更少的空间内获得更复杂的功能。可开发机制的潜在应用包括:
- 医疗的:在微创手术期间可以同时切割材料并同时切割灯光仪器
- 车辆和飞机:存储组件,可以从机身的内表面部署,并在不使用时完全脱离
- 军队:四旋翼无人机,可调节翼展,适合在狭窄的空间
- 空间:轮子可以展开爪子来爬行岩石,这对星际漫游者尤其有用。
这种新的机械结构是豪厄尔和他的同事斯宾塞·马格莱比与折纸艺术家罗伯特·朗合作完成的基于折纸的工程。从美国宇航局的太阳能电池板到警察的防弹屏障,他们的工作已经引起了全国和国际的关注。当这组研究人员转向弯曲折纸原理时,数学揭示了一种制造更复杂机器的新方法。
“折纸是一个垫脚石,”Magleby说。“折纸艺术激发了我们去做一些甚至看起来不像折纸的事情,但它却是这项新工程的核心。”
这项新的研究由美国国家科学基金会赞助,包括杨百翰大学、南印第安纳大学和朗折纸公司的研究人员。
“完成过去一直是科幻小说的事情,这很酷,”豪尔说。“这些是发现,我们将使我们能够做任何人以前没有人能做的事情。我们希望其他工程师在这些发现上建立这些发现时,将以帮助使世界更好的方式应用它们。
提交:产品设计




