由纸造的精美机器人，你感到惊艳了吗？
- 来源：中国机器人网
- 2018/8/29 8:37:07
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【中国智能制造网 技术前沿】众所周知，一旦你触碰到含羞草的叶子，它就会像害羞一般，立刻收缩叶子，聚成一团。对于没有大脑的生物体来说，这是一种令人惊讶的反应。
由纸造的精美机器人，你感到惊艳了吗？
现在，有种机器人也和含羞草类似。卡内基梅隆大学的研究人员已研发出了一种看似简单的制动器(用于机器人移动的电机的特殊术语)。这个制动器是由导电的3D打印材料和纸制成。从涂有油墨的材料导上电，然后使其变形，从而产生平稳的动作。当然，这肯定不是坚硬的制动器，但是纸做的制动器也能很好地在机器人领域开辟出自己的一片天。
诀窍就是聚乳酸(也称聚丙交酯)，它是一种提供形状记忆的热塑性塑料。与携带电流的石墨烯相结合，从而制成3D打印的“墨水”。当打印机在纸上留下墨水后，研究人员将纸放入160华氏度(71.11摄氏度)的烤箱中。当他们把纸拿出来后，可以将其弯曲成他们希望材料在纸张静止时“记住”的默认形状。
当研究人员施加电力时，它会产生热量，从而激活热塑性塑料并使其软化。随着热塑性塑料现在更具有延展性，纸张的自然硬度会使其变得平坦。因此，当施加电流时，研究人员的手指伸直一点，然后当热塑性塑料冷却和硬化时，纸张就会恢复到更弯曲的默认形状，从而抓住物体。当没有热源时，它会回到默认状态。帮助研发该系统的机器人设计师Yao Lining说：“基本上来说，它会变得更硬，并且，由于形状记忆效应，它会再把纸拉起来。”
研究人员还可以修改系统以响应人的触摸。手指将改变微控制器检测到的电路电容。使用像这样的触敏致动器，如果受到干扰，“机械植物”可以自行折叠，就像自然界中的含羞草一样。这个团队还制作了一盏灯，当它的垂直纸张支持变形时，它可以通过触摸来打开并改变形状。
但是，恢复到默认形状并不会特别快。一旦移除电热源，热塑性塑料必须进行空气冷却以使其变硬并呈现固定形状。因此，并不是热塑性塑料的3D打印“墨水”，它可能是多孔的。Yao说：“你可以想象到，如果它是多孔的，空气就可以更快地进出。”
当然，另一个缺点是纸张不是坚硬的材料。它还有一个令人讨厌的特点：易着火，这可能意味着纸张制动器在制造机器人方面不会发挥太大作用。
但是，对于受到小孩或宠物欢迎的机器人呢？也许吧。因此，所谓的“软”机器人就像这种新的纸张系统一样可能会更薄弱，但它们能与人类更好地相处。而且它们在任何情况下都非常便宜。
更大的问题是热的本质。研究制动器的机械工程师Nicholas Kellaris(并没有参与本次研究)说：“这是一种非常简单的方法--焦耳加热导致热膨胀--并使用廉价的控制装置和材料，但效率非常低。开始使用的电力是高等级的能源，但是热量并没有那么多。”
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