前言
外骨骼技術為人形機器人提供新的發展路徑
昆蟲通常具有各種複雜的外骨骼結構，可以為它們的運動和日常活動提供支持。為昆蟲啟發型機器人制造與這些自然存在的結構相匹配的人造外骨骼是機器人技術領域的關鍵挑戰。
儘管研究人員已經提出了幾種製造工藝和技術來為昆蟲靈感的機器人生產外骨骼，但是其中許多方法極其複雜，或者依賴於昂貴的設備和材料，這使得它們在實際批量化製造中不可行，並且難以在更大範圍內應用。
考慮到這一點，加利福尼亞大學聖地亞哥分校的研究人員最近開發了一種新工藝，用於設計和製造具有外骨骼結構的昆蟲啟發式機器人的組件。他們在arXiv上預先發表的一篇論文中介紹了稱為柔性骨架印刷的這一過程。
研究人員在論文中寫道：“受昆蟲外骨骼的啟發，我們提出了一種稱為'flexoskeleton'印刷的新制造工藝，該工藝能夠快速，方便地製造混合型剛性/軟性機器人。”
到目前為止，通常使用昂貴的材料和3D打印機以及多步鑄造和機器加工工藝來製造具有剛性和軟性部件的混合機器人。在他們的研究中，加州大學聖地亞哥分校的研究團隊著手創建一種更便宜且更易於使用的新制造方法。
a）解釋研究人員介紹的打印過程如何工作的圖。b）在透明PC層上打印後立即使用研究人員的方法創建的四足機器人。c）從PC層釋放後的四足機器人。來源：江，周
他們開發的柔性骨架印刷方法依賴於消費級熔融沉積材料（FDM）3-D打印機的改編，該打印機在沉積材料和打印機的柔性基礎層之間提供了非常強的粘合強度，此過程可用於為具有不同形狀和形態的昆蟲啟發機器人創建外骨骼。
值得注意的是，研究人員提出的製造方法可以同時被新手和專家用戶使用，因為它相當簡單易懂，它也比其他製造方法便宜得多，因為它所依賴的材料和設備相當便宜並且容易獲得。
在他們的研究中，該團隊通過使用它來設計和測試各種規範的屈曲骨骼元素，證明了其方法的可行性。然後，他們將產生的所有元素組合到具有柔性外骨骼結構的步行四足機器人中。
研究人員在論文中寫道：“我們開發的方法在很大程度上依賴於表面特徵的三維幾何形狀及其對零件局部機械性能的貢獻之間的相互關係。” “我們預想，這種方法將使一類新的受生物啟發的機器人成為重點，重點放在機械設計和運動之間的相互關係上。”
將來，由這組研究人員設計的新設計和製造工藝可以促進眾多昆蟲啟發式機器人的開發。由於該技術比大多數現有方法更直接，更實惠，因此還可以使現有或新機器人更易於擴展，從而增加其被大量生產並投放市場的機會。
完
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