研究人员提出了一种过程流程，以引导小于硬币的微型软充气致动器的3D打印。具有集成微型夹具的软碎屑卸料可以透过受限的空间导航，并在难以到达位置中收集小物体。资料来源：新加坡技术与设计大学
软机器人是一类由柔性材料制成的机器人系统，能够安全地适应复杂的环境。它们最近发展迅速，出现了从米到亚微米的多种长度尺度的设计。特别是毫米级的小型机器人可以设计成微型软气动执行器的组合。它们也非常适合在受限区域的导航和小物体的操作。
然而，将气动致动器缩小到毫米导致更精细的特征，这些功能减少了多个数量级。当这些机器人的设计复杂性需要在用传统过程中制造的传统过程时，如模塑和柔软的光刻制造的那种。尽管像数字光处理（DLP）这样的新兴3D打印技术提供了高理论分辨率，但处理微观空隙和渠道而不会导致堵塞仍然具有挑战性。实际上，3D打印微型软气动致动器的成功示例是罕见的。
最近，来自新加坡和中国的研究人员，即来自新加坡理工大学设计（SUTD），南部科学技术大学（SULTECH）和浙江大学（ZJU），提出了一种用于引导微型气动执行器的DLP 3D印刷的通用过程流程软机器人整体尺寸为2-15毫米，特征尺寸为150-350μm\。他们的研究发表在先进的材料技术．
3D打印使Microscale软气动执行器启用
“我们利用DLP 3D印刷的高效率和分辨率来制造微型软机器人SUSTECH和研究项目领导研究员Qi（Kevin）GE表示，“齐（凯文）GE表示。“为确保可靠的印刷保真度和印刷产品中的机械性能，我们推出了一种新的范例，用于系统和高效剪裁材料配方和关键处理参数。”
在DLP 3D打印中，通常将光吸收剂添加到聚合物溶液中，以提高横向和纵向打印分辨率。同时，过量的剂量会导致材料弹性的快速退化，而弹性对于软机器人维持大变形至关重要。
“为了实现合理的权衡，我们首先选择了一种在投射的紫外光波长下具有良好吸光度的光吸收体，并根据机械性能测试确定了合适的材料配方，”来自SUTD的共同第一作者Yuan-Fang Zhang解释说。“接下来，我们表征了固化深度和XY保真度，以确定曝光时间和切片层厚度的合适组合。”
“通过遵循这个过程流动，我们能够生产各种微型软充气机器人致动器在各种结构和变形模式下，全部小于一个新加坡美元硬币，在自建的多国3D打印系统上，“相应的作者齐戈说。“相同的方法应该与商业立体化（SLA）或DLP 3D打印机兼容，因为不需要硬件修改。”
机器人的报告已经启动了医疗保健机器人工程论坛，将于加利福尼亚州圣克拉拉的12月9日至10日。会议和世博会侧重于改善下一代医疗机器人的设计，开发和制造。了解有关医疗保健机器人工程论坛的更多信息．
潜在的应用
为了举例说明潜在的应用，研究人员还设计了一种软碎屑去除剂，包括连续管道和3D印刷微型软风动夹具。它可以浏览密闭空间，并在难以到达位置中收集小物体。
该方法为3D打印具有复杂几何形状和复杂多材料设计的微型软机器人铺平了道路。将打印微型软气动执行器集成到机器人系统中，为诸如喷气发动机维护和微创手术等潜在应用提供了机会。
了下:3D打印•增材制造•立体光刻，机器人的报告
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