雷射掃描結合3D列印 學者開發「有骨有肉」機械手臂

這隻機械手臂的動作幾乎跟真人一樣自然,瑞士蘇黎世聯邦理工學院的研究人員,透過創新的雷射掃描技術,結合新型3D列印,能夠一次列印不同材質的材料,讓這隻機械手臂的結構與動作格外精細。

蘇黎世聯邦理工學院機器人學教授卡茨曼表示,「我們可以給它肌腱、給它韌帶和關節囊,我們可以模擬骨骼,這些可以透過一次列印就完成。」

傳統3D列印在電腦控制下,把原料不斷一層層堆疊,再使用紫外燈立即固化每一層,但是這個過程只能處理某些快速凝固的塑料。

瑞士這個研究團隊則是採用固化時間較長、更具彈性而且耐用的塑料,打造機械手臂中需要活動度的部位,像是韌帶。

蘇黎世聯邦理工學院機器人博士生布赫納說:「這項列印技術,讓軟性部分非常有彈性和黏性低,當我觸摸它時,實際上會立即彈回,這讓機械手臂比過去更顯得自然。」

研究團隊還在3D列印機加裝雷射掃描,檢查每一層材料是否不平整,進而調整下一層使用的材料量,確保最後成品可以完美拼合在一起。

布赫納說明,「這裡是尼龍線肌腱,連接印出來的肌腱,並將它們連接到下面的馬達。如果我拉動其中一條尼龍線肌腱,就可以移動手指。」

相關研究結果和樣品應用已經發表於《自然》期刊,研究人員表示,下一步將繼續探索新技術與醫學用途的結合。

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