機器人-Slone展示了3D打印技術。
支撐引擎機器人晶格的概念。信用: 成就科學 (2025)。二:10.1126/sciadv.adu9856
獵豹的強大衝刺,弱的蛇或對一個人的靈活理解:由於柔軟和硬織物之間的無縫互動,每個人都可能成為可能。肌肉,肌腱,韌帶和骨骼共同努力,以確保在整個動物界觀察到的複雜運動所需的能量,準確性和運動範圍。
機器人技術中支撐發動機設備的這種多樣性的複制非常困難。到目前為止,使用幾種材料打印的3D打印一直是創建軟機器人的方法之一,儘管這種方法可以模擬各種生物組織,但這意味著通過機器人結構不斷控制關鍵特性,例如剛性或負載的強度。
現在,由喬西·休斯(Josie Hughes)領導的團隊在EPFL工程學校的機器人計算和製造實驗室(Create)領導,已經開發了一種創新的晶格結構,將各種生物組織與機器人控制和準確性相結合。由簡單泡沫材料製成的晶格由可以編程為具有不同形式和位置的單個單元(單元)組成。這些細胞可能需要超過一百萬種不同的配置,甚至可以合併以獲得無盡的幾何變化。
Kinhua Guang後階級研究人員說:“我們使用可編程的晶格技術來建造具有軟桶的支架風格的大像機器人,該機器人可以扭曲,彎曲和旋轉,以及臀部,膝蓋和腿部較硬的關節。” “這表明我們的方法為開發前所未有的光,適應性機器人提供了可擴展的解決方案。”
有一項研究 出版 v 成就科學。

Elebot。圖片來源:2025創建EPFL。 SA 4.0的CC
兩個編程測量;無盡的幾何變化
可以使用具有各種幾何形狀的兩種主要單元格(Cutic(BCC)細胞)打印團隊的可編程團隊,以面向人體和X-Cube為導向。當每種類型的細胞用於機器人“織物”的3D扭曲時,所得的格柵具有各種剛性,變形和承重負荷。但是,創建實驗室方法還允許他們從混合細胞中打印晶格,其形狀位於BCC和X-Cube之間的光譜中的任何位置。
“這種方法允許連續的硬度輪廓的空間混合併允許無盡的混合元素。它特別適合重現肌肉器官的結構,例如大象桶,”哲學博士說。 Benhui學生給予。
除了調節每個細胞的形狀外,科學家還可以對其在爐排中的位置進行編程。第二個編程測量使他們沿軸旋轉並移動(翻譯)每個單元格。甚至可以互相強加細胞以創建全新的細胞組合,從而使所得的晶格具有更廣泛的機械性能。為了了解潛在變化的規模,帶有四個脫孔細胞的晶格立方體可以提供約400萬個可能的配置,並為五個細胞提供超過7500萬個配置。
防水並為傳感器準備
對於他們的大像模型,這種雙重編程能力使製造具有獨特運動範圍的幾種不同類型的織物,包括滑動平坦的接頭(在腳的小骨頭中發現),彎曲相同的軸關節(膝蓋中發現)和雙邊彎曲的Bios Bios(在手指中檢測到)。
該團隊甚至能夠通過開發專門用於扭曲,彎曲和旋轉運動的單個晶格部分來重現大象肌肉桶的複雜運動,同時保持它們之間的平穩且連續的過渡。
休斯說,除了更改泡沫材料或打開新形式的細胞外,它們的獨特泡沫晶格結構為未來的機器人技術提供了許多令人興奮的機會。
“像蜂窩一樣,強度與晶格的重量之比可能很高,提供了非常輕巧有效的機器人。開放泡沫的結構非常適合在液體中移動,甚至有可能在結構中加入其他材料,以確保進一步的泡沫智能。”
更多信息:
Tsinhua guang等人,帶有晶格的肌肉 – 骨骼 – 骨骼機器人:使用編程的幾何拓撲和各向異性, 成就科學 (2025)。 二:10.1126/sciadv.adu9856
引用:機器人大象展示了3D打印技術生物啟發的3D(2025年7月16日)。 2025年7月16日收到
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